AlmaLinux 9にRustをインストールし、Cargoパッケージマネージャーを使用するためのガイド

Rustは、2010年に初めてリリースされた現代のシステムプログラミング言語です。Rustは、メモリ安全性、同時実行性、パフォーマンスなど、他のプログラミング言語の一般的な問題を解決するために開発されました。Rustは現在、Linuxカーネルでも使用されています。

Rustを使用する理由

メモリ安全性

Rustは、コンパイル時のチェックと厳格な所有権ルールを通じてメモリ安全性を保証します。これにより、ヌルポインタの逆参照、バッファオーバーフロー、データオーバーフローなどの一般的なプログラミングエラーを回避します。

同時実行性

Rustは、同時プログラミングのための組み込みサポートを提供します。軽量スレッド「タスク」と、スレッド安全性を保証する強力な型システムを提供します。

パフォーマンス

Rustは、高レベルのプログラミング構造がランタイムオーバーヘッドを引き起こさないように抽象化を提供します。これにより、開発者は安全で高速なコードを書くことが容易になります。

所有権モデル

Rustの組み込み所有権モデルにより、メモリが効率的に管理されます。所有権、借用、ライフタイムに対して厳格なルールを強制し、使用後の解放や二重解放などの一般的なミスを防ぎます。

Cargo

Rustには、Cargoという強力なパッケージマネージャーおよびビルドシステムがあります。これにより、依存関係の管理、プロジェクトのビルド、テストの実行が容易になります。

簡単な構文

Rustは、C++に影響を受けたクリーンで表現力豊かな構文を持っていますが、可読性とシンプルさに重点を置いています。パターンマッチング、クロージャ、ジェネリクス、その他の現代的な言語機能を提供します。

Rustは、パフォーマンス、信頼性、安全性が重要な場面で際立っており、オペレーティングシステム（Linuxなど）、組み込みシステム、デバイスドライバ、ネットワークサービス、ゲームエンジン、その他のパフォーマンスクリティカルなソフトウェアの開発に広く使用されています。

このガイドでは、AlmaLinux 9にRustプログラミング言語をインストールするプロセスを説明します。2つの異なる方法でRustをインストールし、Rustプロジェクトを作成および管理するためのCargoパッケージマネージャーの基本的な使用法を学びます。

前提条件

始める前に、以下のものを用意してください：

AlmaLinux 9マシン - サーバーまたはデスクトップ版。
root/管理者権限を持つ非rootユーザー。

AppStreamリポジトリ経由でRustをインストールする

AlmaLinux 9では、デフォルトのAppStreamリポジトリがRustパッケージを提供しており、DNFを介して簡単にインストールできます。また、RustプロジェクトのためのRustパッケージマネージャーおよび依存関係管理であるCargoパッケージもあります。

このセクションでは、AppStreamリポジトリを介してAlmaLinux 9にRustとCargoパッケージマネージャーをインストールする方法を示します。

まず、以下のdnfコマンドを入力して、AlmaLinuxリポジトリで利用可能なRustの詳細情報を確認します。

sudo dnf info rust

次の出力では、AlmaLinux AppStreamリポジトリで利用可能なRust v1.66を見ることができます。

rust info package

次に、以下のコマンドを実行して、RustとCargoパッケージマネージャーをシステムにインストールします。プロンプトが表示されたらyを入力し、ENTERを押します。

sudo dnf install rust cargo

install rustup

RustとCargoがインストールされたら、以下のコマンドを実行してRustとCargoのバイナリファイルの場所を確認します。

which rust  
which cargo

次に、以下のコマンドを使用してRustとCargoのバージョンを確認します。

rustc --version  
cargo --version

次の出力が表示され、RustとCargo v1.66がAppStreamリポジトリを介してインストールされたことが確認されます。

check rust and cargo version

Rustup経由でRustをインストールする

Rustをインストールする別の方法は、rustupを介して行うことです。rustupは、Rust開発環境のためのツールチェインマルチプレクサです。これは、Rubyのrbenv、Node.jsのnvm、PythonのPyenvに似ています。

rustupは、システム全体の環境またはユーザーごとの環境の両方にインストールできます。次のセクションでは、rustupをシステム全体にインストールし、すべてのユーザーがRustインストールを実行できるようにします。

依存関係のインストール

rustupをインストールする前に、依存関係のパッケージをインストールする必要があります。EPELリポジトリをシステムに追加し、gcc、make、cmakeなどの開発ツールをインストールする必要があります。

まず、以下のdnfコマンドを実行して、EPELリポジトリをシステムに追加します。

sudo dnf install epel-release

yを入力してENTERを押して確認します。

install epel

次に、以下のdnfコマンドを使用していくつかのパッケージ依存関係をインストールします。

sudo dnf install cmake gcc make wget tree -y

install dependencies

依存関係がインストールされたら、Rustupのインストールを開始します。

RustとRustupのインストール

rustupは簡単にインストールできます。任意のLinuxディストリビューションで実行できるインストーラスクリプトを提供します。

これで、Rustの安定版とCargoパッケージマネージャーを含むrustupをインストールします。また、RUSTUP_HOME環境変数を設定し、rustupのバイナリパスをシステムPATHに追加します。

以下のコマンドを実行してRustupインストーラーをダウンロードし、Rustupを/opt/rustディレクトリにインストールします。

wget -qO - https://sh.rustup.rs | sudo RUSTUP_HOME=/opt/rust CARGO_HOME=/opt/rust sh -s -- --no-modify-path -y

Rustupインストール中の出力。

installing rustup

Rustupがインストールされると、出力メッセージ「 Rustは今インストールされました。素晴らしい！ 」が表示されます。

installation rustup finished

次に、以下のコマンドを実行して/opt/rustを設定し、/opt/rust/binディレクトリをシステムPATHに追加します。

echo 'export RUSTUP_HOME=/opt/rust' | sudo tee -a /etc/profile.d/rust.sh  
echo 'export PATH=$PATH:/opt/rust/bin' | sudo tee -a /etc/profile.d/rust.sh

新しいシステム環境変数を適用するために/etc/profileを再読み込みします。

source /etc/profile

その後、以下のコマンドを使用してRUSTUP_HOMEとPATH環境変数の両方を確認します。

echo $RUSTUP_HOME  
echo $PATH

出力から、RUSTUP_HOMEが/opt/rustディレクトリを指しており、/opt/rust/binディレクトリがシステムPATHに追加されていることがわかります。

configure rustup

次に、以下のコマンドを実行してRustバイナリファイルの場所を確認し、Rustのバージョンを確認します。

which rustc  
rustc -V

次に、以下のコマンドを実行してCargoバイナリファイルの場所を確認し、Cargoのバージョンを確認します。

which cargo  
cargo -V

表示された出力は、RustとCargoのバイナリファイルが/opt/rust/binディレクトリにあることを確認するはずです。そして、インストールされたRustとCargoのバージョンはv1.69です。

check rust and cargo version

ツールチェインの管理

rustupには、ツールチェインやチャネルのような概念があります。チャネルはRustのバージョンが提供される場所であり、安定版、ベータ版、ナイトリービルドなどの異なるビルドから選択できます。ツールチェインはRustコンパイラの単一インストールであり、rustup環境に複数のツールチェインをインストールできます。

このセクションでは、rustupコマンドを介してrustupツールチェインを管理する方法を学びます。

まず、以下のコマンドを実行してrustupコマンドのbash補完を生成し、新しいbash補完を読み込みます。これにより、rustupを介したRustの管理が簡素化されます。

rustup completions bash > /usr/share/bash-completion/completions/rustup  
source /etc/profile.d/bash_completion.sh

次に、rustupコマンドを入力し、TABを押してrustupの利用可能なオプションのリストを取得します。

rustup TAB

rustupのbash補完が成功した場合、rustupコマンドの利用可能なオプションの出力が表示されるはずです。

次に、以下のrustupコマンドを実行して、Rustとrustupのインストール情報を確認します。

rustup show

以下の出力から、rustupホームディレクトリの場所が/opt/rustであり、rustupのデフォルトの安定チャネルがシステムにインストールされていることがわかります。

list rustup components

次に、以下のコマンドを実行して別のrustupツールチェインバージョンをインストールします。この例では、rustupのナイトリーバージョンをインストールします。

rustup toolchain install nightly

installing rust toolchain

rustupのナイトリー版がインストールされたら、以下のコマンドを実行して利用可能なrustupツールチェインのリストを確認します。安定版とナイトリーバージョンの2つのrustupツールチェインが表示されるはずです。

rustup toolchain list

次に、以下のrustupコマンドを実行して、ツールチェインの異なるバージョンに切り替えます。この例では、rustupのナイトリー版に切り替えます。

rustup default nightly

setup default rust toolchain

次に、以下のコマンドを使用してRustとCargoの現在のバージョンを確認します。RustとCargo v1.71が現在システムで使用されていることがわかります。

rustc -V  
cargo -V

check rust versionaand cargo version

最初のRustプロジェクトを作成する

Rustプログラミング言語とCargoパッケージマネージャーがインストールされたので、これからCargoを使用して最初のRustプロジェクトを作成します。

まず、以下のコマンドを使用してユーザーにログインします。

su - username

次に、以下のcargoコマンドを使用して新しいRustプロジェクトを作成します。このデモでは、新しいプロジェクトhello_rustを作成します。

cargo new hello_rust

コマンドが実行されると、新しいディレクトリhello_rustが作成されます。

hello_rustディレクトリに移動し、以下のtreeコマンドを実行して利用可能なファイルとディレクトリのリストを取得します。

cd hello_rust/  
tree .

アプリケーションに関する情報とすべての必要な依存関係を格納するConfig.tomlファイルと、Rustアプリケーションのソースコードを含むsrcディレクトリが表示されるはずです。

create project with rust

以下はConfig.tomlファイルの類似の内容です。必要に応じて修正し、Rustアプリケーションの依存関係がある場合は、 [dependencies]セクションに含めてください。

[package]  
name = "hello_rust"  
version = "0.1.1"  
edition = "2021"  
  
[dependencies]

次に、好みのエディタを使用してsrc/main.rsファイルを開き、デフォルトの「Hello World」メッセージを次のように変更します。

fn main() {  
    println!("Hello World, welcome to Rust.");  
}

ファイルを保存し、編集が完了したらエディタを終了します。

次に、以下のcargoコマンドを実行してRustプロジェクトをコンパイルおよびビルドします。プロジェクトがコンパイルされた後、再度ファイルとディレクトリのリストを確認します。

cargo build  
tree .

コンパイルされたアプリケーションが保存される新しいディレクトリtargetが生成されるはずです。

cargo build project

次に、以下のcargoコマンドを実行してアプリケーションを実行します。「 Hello World, welcome to Rust 」のような出力が表示されるはずです。

cargo run

run project rust

さらに、Rustアプリケーションのバイナリファイルを直接次のように実行することもできます。

./target/debug/hello_rust

同じ出力が得られるはずです。

結論

お疲れ様でした！すべての手順を実行し、AlmaLinux 9システムにRustをインストールしました。AlmaLinux AppStreamリポジトリとrustupを介してRustをインストールする2つの方法を学びました。

さらに、rustupツールチェインの複数のバージョン間を切り替える方法と、Cargoを介して最初のRustアプリケーション/プロジェクトを作成する方法も学びました。