Rustの文字列型はインデックスアクセスできない
GPT-4.icon
Rustでは、文字列型（String や &str）がインデックスアクセス（例: my_string[0]）をサポートしていない理由は、以下の主な理由によるものです。
---
1. 文字列はUTF-8エンコーディングされている
Rustの文字列はUTF-8でエンコードされており、1つの文字（グリフ）が1バイトとは限りません。
UTF-8では、文字（コードポイント）は1〜4バイトで表現されます。
例えば:
"a"（ASCII文字）→ 1バイト
"あ"（日本語のひらがな）→ 3バイト
"😊"（絵文字）→ 4バイト
インデックスでバイト単位のアクセスを許すと、文字が途中で分割される可能性があります。
例:
code:rs
let s = "あいう";
println!("{}", s0); // エラーになる この例では、s[0]が文字の一部のバイトにアクセスしてしまう危険があります。Rustは安全性を重視しているため、このような曖昧さを避けています。
2. バイトと文字（コードポイント、グリフ）は異なるもの
UTF-8文字列のインデックス操作が直感的に思えるのは、文字が固定幅である場合（例: ASCII文字列や固定長エンコーディング）です。
しかし、UTF-8では次の3つが明確に異なるため、インデックス操作が複雑になります。
1. バイト（u8）
UTF-8文字列はバイトの配列として内部で管理されています。
1つのUTF-8文字が表すユニコードスカラー値（u32型）。
3. グリフ（目に見える単位）
組み合わせ文字（例: アクセント付き文字）など、1つ以上のコードポイントで構成される視覚的な文字。
例:
code:rs
let s = "é"; // アクセント付きe
この文字は2つのコードポイント ('e' と '́') で構成されており、単純なインデックス操作では正しく扱えません。
3. 安全性とバグの防止
インデックス操作を許可すると、次のような問題を引き起こす可能性があります。
バイト境界を壊す
途中のバイトにアクセスしてしまい、無効なUTF-8文字列が生成される。
不完全なデータ操作
1つの文字を完全に扱えない（例: 絵文字やアクセント付き文字など）。
Rustでは、こうした潜在的な問題を防ぐため、インデックスアクセスを禁止しています。これにより、バイト列を誤って扱うようなバグを未然に防ぎます。
4. 代替の方法を提供
Rustでは文字列の安全な操作を可能にする方法を用意しています。
バイト単位でアクセスする
code:rs
let s = "あいう";
let bytes = s.as_bytes();
println!("{:?}", bytes0); // 最初のバイトを取得 文字（コードポイント）単位で操作する
code:rs
let s = "あいう";
for c in s.chars() {
println!("{}", c); // あ い う
}
インデックスが必要な場合
code:rs
let s = "あいう";
let first_char = s.chars().nth(0).unwrap(); // 最初の文字を取得
println!("{}", first_char); // あ