RustをWindowsにインストールする手順と注意点を完全ガイド！初心者向けセットアップ方法
生徒
「Rustを勉強したいんですが、Windowsにどうやってインストールすればいいですか？」
先生
「RustをWindowsにインストールするには、rustupという公式のインストーラーを使うのが一番簡単で確実です。これを使えば、Rustコンパイラ本体や関連ツールが一度にセットアップできます。」
生徒
「rustupって何ですか？普通のインストーラーと違うんですか？」
先生
「rustupは、Rustのバージョン管理ツールでもあるんです。インストール後も、Rustの最新版へのアップデートや、複数のバージョンを切り替えることができるので便利ですよ。それでは具体的な手順を見ていきましょう！」
1. Rustのインストール前に必要な準備
RustをWindowsにインストールする前に、いくつか準備が必要です。まず、RustのコンパイルにはC++のビルドツールが必要になります。Windowsでは、Microsoft C++ Build ToolsまたはVisual Studioのインストールが求められます。
これは、Rustが内部的にリンカーやその他のツールチェーンを利用するためです。特に、Windows向けにプログラムをビルドする際には、MicrosoftのABIに準拠したツールが必要不可欠となります。
また、インターネット接続が安定していることを確認してください。rustupのインストーラーは、必要なコンポーネントをオンラインでダウンロードしながらセットアップを進めます。そのため、通信環境が不安定だとインストールが途中で失敗する可能性があります。
2. Visual Studio Build Toolsのインストール手順
Rustをインストールする前に、まずVisual Studio Build Toolsをセットアップしましょう。Microsoftの公式サイトから「Build Tools for Visual Studio」をダウンロードします。インストーラーを起動すると、どのワークロードをインストールするか選択する画面が表示されます。
ここで「C++によるデスクトップ開発」を選択してください。これにより、MSVCコンパイラ、Windows SDK、CMakeなど、Rustのビルドに必要な一連のツールがインストールされます。インストールには数GBの容量が必要で、完了まで20分から40分程度かかる場合があります。
インストールが完了したら、一度Windowsを再起動することをおすすめします。これにより、環境変数やシステム設定が正しく反映されます。
3. rustupインストーラーのダウンロードと実行
Build Toolsの準備ができたら、次はRust本体のインストールです。公式サイト（https://www.rust-lang.org/）にアクセスし、「Get Started」ボタンをクリックします。Windowsユーザー向けにrustup-init.exeというインストーラーが用意されているので、これをダウンロードしてください。
ダウンロードしたrustup-init.exeを実行すると、コマンドプロンプトのようなウィンドウが開きます。ここで、インストールオプションを選択できます。通常は「1」を入力してデフォルト設定でインストールを選ぶのが最も簡単です。
デフォルトインストールでは、以下のコンポーネントが自動的にセットアップされます：
rustc：Rustのコンパイラ本体cargo：Rustのパッケージマネージャー兼ビルドツールrustup：Rustのバージョン管理ツール- 標準ライブラリとドキュメント
インストールプロセスは、通常5分から10分程度で完了します。進行状況がコマンドウィンドウに表示されるので、エラーメッセージが出ていないか確認しながら待ちましょう。
4. インストールの確認とパスの設定
rustupのインストールが完了したら、正しくセットアップされたか確認します。新しいコマンドプロンプトまたはPowerShellを開いて、次のコマンドを実行してください：
rustc --version
このコマンドを実行すると、インストールされたRustコンパイラのバージョン情報が表示されます。例えば、次のような出力が得られるはずです：
rustc 1.75.0 (82e1608df 2023-12-21)
同様に、cargoのバージョンも確認しましょう：
cargo --version
正常にインストールされていれば、cargoのバージョン番号が表示されます。もし「コマンドが見つかりません」というエラーが出た場合は、環境変数のPATHが正しく設定されていない可能性があります。
%USERPROFILE%\.cargo\binをPATHに追加します。この設定を有効にするには、コマンドプロンプトを再起動する必要があります。
5. 初めてのRustプログラムを作成して実行する
インストールが確認できたら、実際にRustプログラムを書いて動かしてみましょう。まず、cargoを使って新しいプロジェクトを作成します。コマンドプロンプトで次のコマンドを実行してください：
cargo new hello_rust
cd hello_rust
これにより、hello_rustという名前の新しいプロジェクトフォルダが作成されます。フォルダ内には、src/main.rsというRustのソースファイルと、Cargo.tomlという設定ファイルが自動生成されています。
main.rsファイルを開くと、すでにシンプルなHello Worldプログラムが書かれています：
fn main() {
println!("Hello, world!");
}
このプログラムをビルドして実行するには、プロジェクトフォルダで次のコマンドを実行します：
cargo run
初回実行時は、依存関係のコンパイルが行われるため少し時間がかかりますが、その後は次のような出力が表示されるはずです：
Compiling hello_rust v0.1.0
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 2.34s
Running `target\debug\hello_rust.exe`
Hello, world!
この出力が表示されれば、Rustの開発環境が正しく動作しています。
6. Windowsでのインストール時の一般的なトラブルシューティング
RustをWindowsにインストールする際、いくつかの問題が発生することがあります。最も多いのは、リンカーエラーです。これは、Visual Studio Build Toolsが正しくインストールされていない、または環境変数が適切に設定されていない場合に発生します。
リンカーエラーが出た場合は、まずBuild Toolsが完全にインストールされているか確認してください。Visual Studio Installerを開いて、「C++によるデスクトップ開発」のワークロードがインストール済みになっているかチェックします。
また、ファイアウォールやアンチウイルスソフトがrustupの動作を妨げている可能性もあります。インストール中に通信がブロックされると、必要なコンポーネントのダウンロードが失敗します。信頼できるプログラムとして例外設定を追加することを検討してください。
さらに、Windowsの古いバージョンを使用している場合、一部の機能が正しく動作しないことがあります。Rustは基本的にWindows 7以降をサポートしていますが、最新の機能を使うにはWindows 10以降が推奨されます。
7. Rustのアップデートとツールチェーンの管理
Rustは定期的に新しいバージョンがリリースされます。通常は6週間ごとに安定版がアップデートされるため、最新の機能やバグフィックスを利用するには定期的なアップデートが重要です。rustupを使えば、簡単にRustを最新版に更新できます。
Rustをアップデートするには、次のコマンドを実行します：
rustup update
このコマンドにより、インストールされているすべてのツールチェーン（stable、beta、nightlyなど）が最新版にアップデートされます。アップデート後は、新しいバージョンが正しく適用されているか確認しましょう。
rustupでは、複数のツールチェーンを同時にインストールして管理できます。例えば、安定版とナイトリー版を併用することも可能です。特定のツールチェーンをインストールするには：
rustup install nightly
rustup default nightly
ただし、初心者のうちは安定版（stable）を使用することを強く推奨します。ナイトリー版は実験的な機能が含まれており、予期しない動作をする可能性があるためです。
8. 開発を効率化するエディタとプラグインの設定
Rustのインストールが完了したら、次は開発環境を整えましょう。Rustの開発には、Visual Studio Code（VS Code）が最も人気があります。VS Codeは無料で軽量、そしてRust向けの優れた拡張機能が豊富に揃っています。
VS Codeをインストールしたら、拡張機能マーケットプレイスからrust-analyzerという拡張機能をインストールしてください。これは、Rustの公式が推奨する言語サーバーで、次のような機能を提供します：
- コードの自動補完
- エラーや警告のリアルタイム表示
- 型情報の表示
- リファクタリング支援
- 関数やマクロの定義へのジャンプ
rust-analyzerをインストールすると、Rustのコードを書く際の生産性が大幅に向上します。コンパイルエラーも事前に検出できるため、試行錯誤の時間を減らせます。
rustfmtというフォーマッターが標準で用意されているので、これを活用しましょう。
また、clippyという静的解析ツールも非常に便利です。clippyは、コードの品質を向上させるための提案を行ってくれます。インストールは次のコマンドで行えます：
rustup component add clippy
cargo clippy
9. Windowsでの開発における注意点とベストプラクティス
WindowsでRust開発を行う際には、いくつか独特の注意点があります。まず、パスの区切り文字の違いです。Windowsではバックスラッシュ（\）を使いますが、Unix系ではスラッシュ（/）です。クロスプラットフォームなコードを書く場合は、Rustの標準ライブラリのstd::path::Pathを使うことで、この違いを吸収できます。
また、Windowsではファイル名の大文字小文字が区別されないため、Linuxでは動くがWindowsでは動かない、といった問題が発生することがあります。ファイル名やモジュール名は、できるだけ小文字を使い、統一したルールで命名することが重要です。
実行ファイルの拡張子にも注意が必要です。cargoでビルドすると、Windowsでは自動的に.exe拡張子が付きます。これを意識せずにスクリプトを書くと、クロスプラットフォームでの動作に問題が生じる可能性があります。
最後に、Rustのドキュメントをオフラインで参照できるようにしておくと便利です。次のコマンドで、標準ライブラリのドキュメントをブラウザで開けます：
rustup doc
これにより、インターネット接続がない環境でも、Rustの詳細なドキュメントを参照できます。
10. cargoの基本的な使い方とプロジェクト管理
Rustの開発では、cargoというツールが中心的な役割を果たします。cargoはパッケージマネージャーでありビルドツールでもあり、Rustプロジェクトのライフサイクル全体を管理します。
新しいプロジェクトを作成する際は、cargo newコマンドを使います。ライブラリプロジェクトを作る場合は--libオプションを付けます：
cargo new my_library --lib
プロジェクトをビルドするにはcargo build、実行するにはcargo runを使います。デバッグビルドとリリースビルドの切り替えは、--releaseフラグで行います：
cargo build --release
リリースビルドでは、最適化が有効になり、実行速度が大幅に向上します。ただし、コンパイル時間は長くなります。開発中はデバッグビルドで素早く動作確認を行い、本番用にはリリースビルドを使うのが一般的です。
外部のライブラリ（クレートと呼ばれます）を使う場合は、Cargo.tomlファイルに依存関係を追加します。例えば、乱数生成のためのrandクレートを使いたい場合：
[dependencies]
rand = "0.8"
この設定を追加してcargo buildを実行すると、指定したクレートが自動的にダウンロードされ、プロジェクトで使用できるようになります。cargoは依存関係の解決やバージョン管理も自動で行ってくれるため、複雑なプロジェクトでも依存関係の管理がシンプルになります。
テストを実行するにはcargo test、ドキュメントを生成するにはcargo docといったように、cargoは開発に必要なほとんどの作業をサポートしています。これらのコマンドを覚えることで、Rust開発がよりスムーズになります。
