配列の要素への参照

次のコードを実行してみてください．

fn main() {
    let primes = [2, 3, 5, 7];
    println!("{:p}", &primes[0]);
    println!("{:p}", &primes[1]);
    println!("{:p}", &primes[2]);
    println!("{:p}", &primes[3]);
    println!("{:p}", &primes);
}

配列の各要素 primes[0] primes[1] primes[2] primes[3] はメモリ上の連続した領域に配置されます．これらの型は全て i32 なので，一つの要素が 4 バイトを占めています．よって，出力を見るとアドレスは 4 ずつ増えていっているはずです．

また， &primes はこの領域全体の先頭のアドレスなので， &primes[0] と同じ値になっているでしょう．

コード上でそのまま書けるわけではありませんが， &primes の値が分かっていれば，そのアドレスに 4 を順次加えていくことによって， &primes[0] &primes[1] ……の値が得られるわけです．

for 式

for 式というものを使うと，一つのブロックを繰り返し実行することができます．

次のコードを見てください．

fn main() {
    let primes = [2, 3, 5, 7];
    for p in &primes {
        println!("{}", p);
    }
}

まず， primes に [2, 3, 5, 7] が代入されています．続いて 3 行にわたって書かれているのが for 式です．

for 式は， 2 つのキーワード for と in を使って

for パターン in 式 {
    ブロックの中身
}

と書きます．今回の

for p in &primes {
    println!("{}", p);
}

では，パターンとして単なる変数名 p，式として &primes，ブロックの中身として println!("{}", p); が書かれています．これは英語の "for (each) p in primes" （primes の中の各 p について）という表現に即した構文になっています．

in の直後に置かれている式は，今回の場合「配列への参照」（ &[i32; 4] 型）です．今はまだ登場していませんが，ここに置ける式は「配列への参照」以外にも存在します．

このプログラムを実行すると， p の値が &primes[0] ， &primes[1] ， &primes[2] ， &primes[3] のときそれぞれについて順にブロックが実行されます．すなわち，

fn main() {
    let primes = [2, 3, 5, 7];
    {
        let p = &primes[0];
        println!("{}", p);
    }
    {
        let p = &primes[1];
        println!("{}", p);
    }
    {
        let p = &primes[2];
        println!("{}", p);
    }
    {
        let p = &primes[3];
        println!("{}", p);
    }
}

を実行したのと同じようになって，プログラム全体の出力は

2
3
5
7

となります．

上で述べた通り，内部ではアドレス &primes に 4 を順次足していくことによって &primes[0] &primes[1] ……の値が得られています．

p のスコープは，繰り返されるブロックの開始から終了までです．

fn main() {
    let primes = [2, 3, 5, 7];
    for p in &primes { // ブロックの開始： p のスコープの開始
        println!("{}", p);
    } // ブロックの終了： p のスコープの終了
}

また， for のブロックから値を返すことはできません．

fn main() {
    let primes: [i32; 4] = [2, 3, 5, 7];
    let ans = for p in &primes {
        *p
    };
}

次のようなエラーになります．

error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:4:9
  |
4 |         *p
  |         ^^ expected `()`, found `i32`

「値を返すことはできない」は，「() を返さなければならない」と言い換えられます．よって，エラーメッセージの文面は expected `()`, found `i32` （「() が来るはずだったが i32 が来た」）となっています．