【ITニュース解説】The Ultimate Rust vs C/C++ Battle: Real-World Lessons from Industry Experts

システムエンジニアを目指す初心者にとって、プログラミング言語の選択はキャリアパスを大きく左右する重要な決断の一つだ。特に、システムの基盤を支える「システムプログラミング」の領域で頻繁に用いられるC、C++、そしてRustという三つの言語は、それぞれに独自の歴史と強み、そして特徴を持っている。この解説では、これらの言語がどのように異なり、どのようなプロジェクトや状況で最適な選択となるのかを、具体的なデータと専門家の見解に基づいて詳しく説明していく。

まず、各言語の歴史と現在の状況について見ていこう。C言語は1972年に誕生し、その後のオペレーティングシステム（OS）開発や低レベルプログラミングの基礎を築いた。ハードウェアに直接近いレベルで動作し、極めて高い制御性を提供する。1983年に登場したC++は、C言語にオブジェクト指向プログラミングの概念やテンプレートといった高度な機能を追加し、より複雑で大規模なソフトウェア開発を可能にした。これらC/C++は、長年にわたる歴史を持つため、利用可能なライブラリ、コンパイラ、そして開発コミュニティのサポートが非常に充実している。ゲーム開発、組み込みシステム、高性能計算、そしてOSのカーネルといった、最大限のパフォーマンスとハードウェアへの密接な制御が求められる分野で、その存在感は揺るぎない。一方、Rustは2010年に登場した比較的新しい言語だ。メモリ安全性、並行処理の容易さ、そして高い信頼性を、ガベージコレクタ（自動メモリ管理の仕組み）を使用せずに実現することを目指して設計された。まだ歴史は浅いものの、crates.ioというパッケージリポジトリを通じて提供されるライブラリは急速に増加しており、そのエコシステムは活発に成長している。システムプログラミング全般に加え、WebAssembly、クラウドサービス、そして安全性が特に重視されるシステムなどで採用が拡大している。2025年時点の予測では、C/C++が既存の企業システムや高性能を追求する分野で依然として高い利用率を維持すると見られるが、Rustも安全性が重視される現代的なアプリケーションにおいて、60%もの企業利用が見込まれるなど、急速な浸透を見せている。

次に、プログラミングにおいて最も重要な側面のひとつである「メモリ安全性」と「信頼性」について深く掘り下げよう。CとC++では、プログラマが「malloc/free」や「new/delete」といった命令を使ってメモリを手動で管理する必要がある。これは非常に強力な反面、多くの問題を引き起こす可能性がある。具体的には、確保したメモリの範囲を超えてデータを書き込んでしまう「バッファオーバーフロー」、既に解放されたメモリ領域を誤って参照してしまう「ダングリングポインタ」、メモリを解放し忘れることでプログラムが徐々に利用可能なメモリを使い果たしてしまう「メモリリーク」などだ。これらの種類のバグは、プログラムのクラッシュやセキュリティ上の深刻な脆弱性につながることが多く、特にセキュリティが重視されるシステムでは大きなリスクとなる。実際、C言語におけるメモリバグのリスクは80%、C++では70%と、高い数値が示されている。これに対し、Rustは「所有権システム」という独自のアプローチを採用している。これは、プログラム内の各データに対して「所有者」を定め、その所有者がスコープを抜けるとデータが自動的に解放されるというルールを、プログラムをコンパイルする段階で厳密にチェックする仕組みだ。これにより、プログラマが手動でメモリ管理を行わなくても、バッファオーバーフローやダングリングポインタといった一般的なメモリ安全性の問題が、プログラムを実行する前にほとんど防がれる。Rustのメモリバグのリスクはわずか5%と非常に低く、これはコンパイル時の安全性が95%に達するというデータが裏付けている。ガベージコレクタを持たないため、C/C++と同等の高性能を維持しつつ、メモリ安全性を大幅に向上させている点がRustの際立った強みだ。

パフォーマンスについても比較してみよう。CとC++は、CPUとメモリを最大限に活用できるよう設計されており、その実行性能は非常に高い。プログラマがハードウェアに直接近いレベルでコードを記述できるため、実行速度の予測も容易だ。Rustもまた、C/C++に匹敵する、あるいは場面によっては上回る高いパフォーマンスを発揮するように設計されている。「ゼロコスト抽象化」という設計思想により、高度な言語機能を使っても実行時に余分なオーバーヘッドが発生しない。実際、ファイルI/Oや計算量の多いタスクといったシステムベンチマークでは、RustがC++とほぼ同等か、最新のコンパイラ最適化の恩恵を受けてわずかに上回る性能を示すことさえある。CPU効率、メモリ効率、そして性能の予測可能性において、C/C++は90〜95%と非常に高い評価を得ているが、Rustもそれに劣らず88〜92%という優れた数値を記録している。これは、Rustがメモリ安全性を大幅に向上させながらも、C/C++に迫る高性能を提供できる言語であることを示している。

現代のソフトウェア開発では、複数の処理を同時に実行する「並行処理（コンカレンシー）」が極めて重要だ。これは、CPUが複数のコアを持つようになった現在、プログラムを効率的に高速化するために不可欠な技術である。CとC++には、「Pthreads」やC++11以降で導入された「std::thread」といった並行処理のためのツールがあるが、これらを安全に扱うことは非常に難しい。複数の処理が同じデータに同時にアクセスしようとした際に発生する「データ競合」、処理がお互いの完了を待ち続けて停止してしまう「デッドロック」、手動での複雑な同期処理などは、多くのバグの原因となる。これらのバグは再現が難しく、デバッグには高度な専門知識と長い時間を要することが多い。C言語ではデータ競合のリスクが85%、C++でも70%と、高いリスクが伴う。しかしRustでは、ここでも「所有権モデル」がその威力を発揮する。Rustは、データ競合につながるような、安全でない方法で複数の処理がデータを共有するのをコンパイル時に禁止する。これにより、ほとんどのデータ競合がコンパイルエラーとして早期に発見され、プログラムが実行時に問題を起こすのを防ぐ。たとえ並行処理で共有データにアクセスする場合でも、「unsafe」キーワードを明示的に使わない限り、Rustのコンパイラが安全性を保証してくれる。また、Rustには「Tokio」のようなライブラリと連携した非同期プログラミング（async/await）のサポートが組み込まれており、モダンな並行処理を効率的かつ安全に記述できる。データ競合のリスクはわずか5%と極めて低く、安全な並行処理サポートは95%と高い評価を得ている。このため、Rustはマルチコア環境でのアプリケーション開発において、安全性を重視するなら非常に優れた選択肢となる。

開発者の「生産性」という観点も重要だ。C/C++は成熟したツール群と広範なコミュニティのおかげで、一度習得すれば多くのリソースが利用できる利点がある。しかし、手動でのメモリ管理や詳細なエラーハンドリング、そして前述したメモリ安全性や並行処理の問題に起因するデバッグのオーバーヘッドは、開発者の生産性を大きく低下させる要因となることがある。特に初心者にとっては、安全なメモリ管理や並行処理のベストプラクティスを学ぶための学習曲線が非常に急だ。C言語では最初のバグまでの時間が60%、C++では65%と比較的高いが、これは実行時にバグが発見されやすいことを示唆している。長期的なメンテナンスの労力もC言語で90%、C++で85%と高い。一方、Rustは初期の学習曲線がC/C++よりもさらに急だと感じるかもしれない。所有権、ライフタイム、借用チェッカーといったRust独自の概念を理解する必要があるためだ。しかし、一度これらの概念を習得してしまえば、コンパイラが安全性を厳しくチェックしてくれるため、実行時に発生するバグの数が劇的に減少する。これにより、デバッグにかかる時間が減り、長期的なメンテナンスコストも大幅に削減される。Rustでは最初のバグまでの時間が20%と非常に低く、メンテナンスの手間も40%とC/C++と比較して格段に低いというデータがある。つまり、Rustは初期の学習投資が必要だが、それが長期的なプロジェクトの安定性と生産性向上に貢献するのだ。

ツールとエコシステムも開発体験に大きく影響する。C/C++には、GCC、Clang、MSVCといった歴史あるコンパイラや、Valgrind、GDBのような強力なデバッグツール、Visual StudioやCLionといった統合開発環境（IDE）が豊富に揃っている。これらは数十年にわたる進化の歴史を持ち、非常に成熟している。しかし、ビルドシステムやパッケージ管理は各プロジェクトや環境に依存することが多く、標準化されたものが少ないという側面もある。C/C++のパッケージ管理の成熟度は40〜50%程度とされている。これに対し、Rustは「Cargo」という強力なビルドシステムとパッケージマネージャーを標準で提供している。Cargoはプロジェクトの作成、依存関係の管理、ビルド、テスト実行など、開発の様々な側面を統合的にサポートし、開発者の手間を大幅に削減する。さらに、コードを自動整形する「Rustfmt」や、コードの品質を向上させるためのヒントを提供する静的解析ツール「Clippy」、IDEでの開発を支援する「Rust Analyzer」といった、現代的な開発に最適化されたツールが充実している。Rustのパッケージ管理は95%と非常に高く評価されており、その優れたツールチェインが開発を強力に後押ししている。また、Rustは「FFI（Foreign Function Interface）」という仕組みを通じてC/C++のコードと連携できるため、既存のC/C++システムにRustを部分的に導入し、安全性を徐々に高めていくことも可能だ。

それぞれの言語がどのような場面で使われているか、その「ユースケースと業界採用」についても見ておこう。C言語は主にOSのカーネル、組み込みシステム、ファームウェアといった、ハードウェアに非常に近い場所でのプログラミングに適している。ポータビリティが高く、低レベルなハードウェアアクセスが強みだ。C++はゲーム、グラフィックスエンジン、金融システムなど、パフォーマンスが最重要視される分野で広く使われている。オブジェクト指向やテンプレートといった機能が、大規模で複雑なシステムの開発を可能にする。RustはWebAssembly、クラウドサービス、安全性が非常に重要なシステムなどで急速に採用が進んでいる。その安全性、並行処理の強さ、そしてモダンなツールがこれらの分野で高く評価されているためだ。2025年の業界採用予測を見ると、組み込みシステムやゲーム開発では依然としてC/C++が90%近い優位性を持つが、クラウドインフラではRustが55%、WebAssemblyやブラウザエンジンでは70%とC/C++を上回る採用が見込まれている。安全性が重要なアプリケーションでは、Rustが90%もの採用予測となっている。これは、C/C++が既存の高性能アプリケーションで不動の地位を築いている一方で、Rustがクラウドやセキュリティが求められる現代的なシステムで新たな選択肢になりつつあることを示唆している。

学習とコミュニティのサポートも、言語選択の重要な要素だ。C/C++は非常に長い歴史を持つため、膨大な数のチュートリアル、教科書、オンライン記事、そしてStack Overflowのような質問サイトでの回答例が蓄積されている。既存の巨大なコードベースも学習リソースとなる。しかし、情報の古さや質のばらつきがあることも事実だ。C/C++の初心者向けアクセシビリティは55〜60%と評価されている。Rustは比較的歴史が浅いものの、非常に活発なコミュニティを持ち、公式ドキュメントは「The Rust Book」をはじめとして非常に質が高いと広く評価されている。公式ドキュメントの品質は95%とトップクラスだ。Rustの学習曲線は急だが、優れたドキュメントとコミュニティサポートが学習を助けてくれるだろう。

これらを踏まえて、システムエンジニアを目指す初心者への実践的な推奨事項をまとめよう。C/C++を選ぶべきなのは、既存のC/C++で書かれた大規模なコードベースを扱う場合、組み込みシステムや実行環境に制約があるプロジェクト、あるいは性能最適化が最優先され、メモリ安全性に関するリスクを許容できる場合だ。開発チームがC/C++に慣れている状況も考慮に入れるべきだろう。一方、Rustを選ぶべきなのは、メモリ安全性やスレッドの安全性が非常に重要視される安全設計が求められるアプリケーション、モダンなツールと長期的なメンテナンスのしやすさを重視する新しいプロジェクト、高い並行処理性能が必要なクラウドインフラやWebAssemblyモジュールを開発する場合だ。チームが長期的に保守可能で安全なコードを作成することにコミットしているなら、Rustは強力な選択肢となる。

最後に要点をまとめると、CとC++は長年の実績、最高の性能、そして巨大なエコシステムを持ち、既存のシステムや極めて低レベルな領域で今もなお不可欠な存在である。対してRustは、現代的なアプローチでメモリ安全性と並行処理の保証を提供し、優れたツールチェインを備え、クラウドや安全性が重要なシステムで急速に普及が進んでいる。新しいプロジェクトにおいて、組み込みファームウェアやゲームエンジンといった分野ではC/C++が依然として非常に適しているが、クラウドマイクロサービスやWebAssembly、そして安全性が極めて重要なアプリケーションでは、Rustが最も適した言語として80〜90%という高い適合性を示している。つまり、C/C++は伝統と実績の言語であり、Rustは現代の課題に応える未来志向の言語だと言えるだろう。どちらの言語にもそれぞれの強みがあり、開発するシステムの要件やチームの目標に応じて最適な選択をすることが重要だ。