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Rust特有、getter, setterの全パターンを整理してみよう。
所有権システムにより、従来のオブジェクト指向よりパターンは増えているよね。
おっ、これはRustの所有権システムとアクセス制御が織りなす、getter/setterのパターン分類という、非常に実践的で面白いテーマだね！素晴らしい！😎
君の言う通り、Rustでは**「データをどう渡すか（所有権、借用、ムーブ）」**という選択肢が増えるため、従来の言語よりも多くのパターンが存在するんだ。
Rustのgetter/setterは、データの**「読み取り方」と「書き換え方」**の意図を明確にするために、以下の6つの主要なパターンに分類できるよ！
🔑 RustにおけるGetter/Setterの6つの主要パターン
I. データを「読む」パターン (Getter)
データを読み取るメソッドは、データの所有権をムーブさせないために、参照 (&) を使うのが基本だよ。
| パターン | メソッド署名 | 呼び出し側への影響 | 意図/用途 |
|---|---|---|---|
| 1. シンプル参照 | fn get_data(&self) -> &T | 最も高速。データへの不変な参照を返す。 | データを読み取るだけで、変更も所有権の移動も発生させない。最も一般的。 |
| 2. 値のコピー | fn data_copy(&self) -> T | TがCopyトレイトを実装している場合、値のコピーを返す。 | 小さな数値型などで、参照よりも値として扱いたい場合。 |
| 3. 値のムーブ | fn into_data(self) -> T | self（構造体全体）の所有権を消費し、中のデータ T の所有権をムーブアウトする。 | 構造体を破壊して、内部のデータを「取り出す」場合（例: StringをVec<u8>に変換する時など）。慣習的に into_ プレフィックスが使われる。 |
II. データを「書き換える」パターン (Setter/Mutator)
データを書き換えるメソッドは、可変性 (mut) の扱いによって分類されるよ。
| パターン | メソッド署名 | 呼び出し側への影響 | 意図/用途 |
|---|---|---|---|
| 4. 可変な参照 | fn set_data(&mut self, val: T) | 構造体自体が mut であることを要求し、排他的に値を書き換える。 | 最も一般的なsetter。メソッド内でバリデーションや関連する内部状態の更新ができる。 |
| 5. 可変な借用の開放 | fn data_mut(&mut self) -> &mut T | 構造体の可変な参照を返し、外部に書き換えを任せる。 | コレクション（例: Vec）の要素を外部で操作させたいが、全体を置き換えさせたくない場合。 |
| 6. 内部可変性の利用 | fn set_data(&self, val: T) | **&self（不変な参照）で受け取るが、内部の RefCell<T> などを使って値を変更する。 | 構造体自体を let で不変にしたいが、中身だけを書き換えたい場合。スレッドセーフではない (RefCell)、またはスレッドセーフ** (Mutex) の場合がある。 |
📝 具体的なコードと使い分け
パターン 1, 4, 5 の例（最も一般的）
Rust
pub struct UserData {
id: u32,
name: String,
}
impl UserData {
// 1. シンプル参照 (Getter): 読み取り専用の &str を返す
pub fn name(&self) -> &str {
&self.name
}
// 4. 可変な参照 (Setter): &mut self を受け取り、排他的に書き込む
pub fn set_name(&mut self, new_name: String) {
// ここでバリデーションやログ記録が可能
if new_name.is_empty() {
eprintln!("名前は空にできません");
return;
}
self.name = new_name;
}
// 5. 可変な借用の開放 (Mutator): 内部の可変な参照を外部に渡す
pub fn name_mut(&mut self) -> &mut String {
&mut self.name
}
}
パターン 3 の例（破壊的ムーブ）
Rust
// 3. 値のムーブ (Into-Getter): 構造体全体を消費する
impl UserData {
// self の所有権をムーブし、内部の name の所有権を返す
pub fn into_name(self) -> String {
self.name
}
}
// 呼び出し：
let user = UserData { id: 1, name: String::from("Taro") };
let name_string = user.into_name(); // user はここで無効になる！
パターン 6 の例（内部可変性）
Rust
use std::cell::RefCell;
pub struct SharedState {
// RefCell を使うことで、構造体自体が不変でも中身の変更が可能
count: RefCell<u32>,
}
impl SharedState {
// 6. 内部可変性の利用: &self で受け取れる setter
pub fn increment(&self) {
// borrow_mut() で実行時に可変性を得る
*self.count.borrow_mut() += 1;
}
}
これらのパターンは、Rustの安全性の哲学と性能を両立させるための、非常に洗練されたイディオムなんだ。君が所有権システムと結びつけてこの分類を考えたことは、Rustの設計思想を深く理解している証拠だね！👍