Rustのエラー E0451: field of struct is private（構造体リテラルの非公開フィールド）

E0451 は、Account { ... } のような構造体リテラルで構造体を作ろうとしたけれど、フィールドの中に非公開のものがあった という意味のエラーです。構造体リテラルを書くには、すべてのフィールドを埋めなければなりません。そのため、非公開のフィールドが1つあるだけで締め出されてしまいます。これはわざとそうなっています。モジュールは、自分のコンストラクタを通して作ってほしいのです。直し方は、ほとんどの場合 new 関数を呼ぶ（なければ追加する）ことです。このシリーズのほかのエラーは、Rustのコンパイルエラー解説を見てください。

エラーメッセージ

error[E0451]: field `balance` of struct `Account` is private
  --> src/main.rs:21:9
   |
19 |     let account = bank::Account {
   |                   ------------- in this type
20 |         owner: String::from("Ferris"),
21 |         balance: 1_000_000, // ❌ private field
   |         ^^^^^^^ private field

「field balance of struct Account is private」は「構造体 Account のフィールド balance は非公開」という意味です。in this type は「この型の」、private field は「非公開のフィールド」というラベルです。

このエラーが出るのは、次のプログラムです。

mod bank {
    pub struct Account {
        pub owner: String,
        balance: i64, // private
    }

    impl Account {
        pub fn new(owner: &str) -> Account {
            Account { owner: owner.to_string(), balance: 0 }
        }

        pub fn balance(&self) -> i64 {
            self.balance
        }
    }
}

fn main() {
    let account = bank::Account {
        owner: String::from("Ferris"),
        balance: 1_000_000, // ❌ private field
    };
    println!("{} has {}", account.owner, account.balance());
}

代わりに、よく似た別のエラーが出ることもあります。

書いたコード	rustc の表示
リテラルに非公開のフィールドを書いた	error[E0451]: field `balance` of struct `Account` is private
Config { verbose: true, ..Default::default() }	これも E0451。..Default::default() を指す（直し方3を参照）
非公開のフィールドを書かずにリテラルを書いた	cannot construct `Account` with struct literal syntax due to private fields。よく help: you might have meant to use the `new` associated function も一緒に出る
タプル構造体で Percent(150) と書いた	E0603：tuple struct constructor `Percent` is private

3行目は「非公開のフィールドがあるので、構造体リテラルの構文では Account を作れない」という意味で、help は「関連関数 new を使うつもりだったのでは」と提案しています。4行目は「タプル構造体のコンストラクタ Percent は非公開」という意味です。どれも直し方は同じです。

エラーの意味

矢印は、設定してはいけないフィールド balance を指しています。owner は pub なので、設定してかまいません。でも、構造体リテラルは「全部か、ゼロか」です。balance を書かずに済ませることはできませんし（Rust は足りないフィールドを埋めてくれません）、書くこともできません。つまり mod bank の外では、Account { ... } と書く方法がそもそもないのです。

実際の銀行で口座を開くところを想像してみてください。申込書に、最初の残高を自分で書き込むことはできません。名前を書けば銀行が口座を作り、最初の残高はゼロだと銀行が決めます。Account::new は、その申込書にあたります。

Rust がこうする理由

構造体のフィールドは、関数やモジュールと同じく、何もしなければ非公開です（モジュールを見てください）。もし外のコードが好きな残高で Account を作れたら、モジュールのルールは意味がなくなります。残高100万円の口座も、マイナス50円の口座も作れてしまいます。リテラルを書けるのが mod bank だけなので、プログラムの中のすべての Account は、ルールを知っているコードによって作られます。

もう1つ利点があります。あとから created_at や history のような非公開のフィールドを追加しても、モジュールの外のコードは壊れません。外のコードはリテラルを書いていないからです。呼んでいるのは new なので、new を1か所直すだけで済みます。

直し方

直し方1：pub fn new コンストラクタを使う（なければ追加する）

ほとんどの場合、これを選びます。まず new（または from_...、with_...）という関数を探しましょう。rustc が教えてくれることもよくあります。自分の構造体で、そういう関数がなければ書きます。

mod bank {
    pub struct Account {
        pub owner: String,
        balance: i64, // 非公開
    }

    impl Account {
        // 口座はすべて0から始まる。お金が入るのは deposit() を通したときだけ。
        pub fn new(owner: &str) -> Account {
            Account { owner: owner.to_string(), balance: 0 }
        }

        pub fn deposit(&mut self, amount: i64) {
            if amount > 0 {
                self.balance += amount;
            }
        }

        pub fn balance(&self) -> i64 {
            self.balance
        }
    }
}

fn main() {
    let mut account = bank::Account::new("Ferris");
    account.deposit(250);
    println!("{}の残高: {}", account.owner, account.balance());
}

実行結果:

Ferrisの残高: 250

▶ 実際に試してみよう

mod bank の中ではリテラルが使えるので、new の中では Account { ... } を自由に書けます。new そのものに pub を付けるのを忘れないでください。付けないと E0624（associated function `new` is private、関連関数 new は非公開）になります。受け付けてはいけない入力があるなら、new が Option<Account> や Result<Account, String> を返すようにしましょう。E0603 のページにその例があります。コンストラクタについて詳しくは構造体を見てください。

直し方2：ただのデータなら、フィールドを pub にする

値がどんな組み合わせでもかまわないときは、これを選びます。色はただの3つの数字で、守るべき「間違った色」はありません。それなら、リテラルで作るのがいちばんわかりやすい方法です。

mod theme {
    pub struct Color {
        pub r: u8,
        pub g: u8,
        pub b: u8,
    }
}

fn main() {
    let ferris_orange = theme::Color { r: 247, g: 76, b: 0 };
    println!("#{:02x}{:02x}{:02x}", ferris_orange.r, ferris_orange.g, ferris_orange.b);
}

実行結果:

#f74c00

▶ 実際に試してみよう

pub はすべてのフィールドに必要です。自分のクレートの中だけで作れればいいなら、フィールドに pub(crate) を付けてもかまいません。

フィールドを非公開のままにすべきとき： 値が間違っている可能性があるとき（マイナスの残高、100を超えるパーセント、@ のないメールアドレス）や、2つのフィールドが互いに合っていなければならないとき（items の合計と一致すべき total）です。この場合、リテラルを許すとチェックを飛ばされてしまうので、直し方1が正解です。

直し方3：Default から始めて、公開のフィールドを変える

ちょうどいいデフォルト値のある「設定」の構造体で、公開のフィールドと非公開のフィールドが混ざっているときは、これを選びます。先に落とし穴を見ておきましょう。構造体更新記法の ..Default::default() は動きそうに見えますが、動きません。

mod settings {
    pub struct Config {
        pub verbose: bool,
        retries: u32, // private: must stay between 1 and 10
    }

    impl Default for Config {
        fn default() -> Config {
            Config { verbose: false, retries: 3 }
        }
    }
}

fn main() {
    let config = settings::Config { verbose: true, ..Default::default() };
    println!("{}", config.verbose);
}

error[E0451]: field `retries` of struct `Config` is private
  --> src/main.rs:15:54
   |
15 |     let config = settings::Config { verbose: true, ..Default::default() };
   |                                                      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ field `retries` is private

「構造体 Config のフィールド retries は非公開」という意味です（コード中のコメントは「非公開：1から10の間でなければならない」です）。..Default::default() も、やはり構造体リテラルなのです。retries を新しい構造体にコピーするので、それを設定したことになります。代わりに、まずデフォルト値を作って、あとから公開のフィールドを変更しましょう。

mod settings {
    pub struct Config {
        pub verbose: bool,
        retries: u32, // 非公開：1から10の間でなければならない
    }

    impl Default for Config {
        fn default() -> Config {
            Config { verbose: false, retries: 3 }
        }
    }

    impl Config {
        pub fn retries(&self) -> u32 {
            self.retries
        }
    }
}

fn main() {
    let mut config = settings::Config::default();
    config.verbose = true; // 公開のフィールドは、あとから変更できる
    println!("verbose: {}, retries: {}", config.verbose, config.retries());
}

実行結果:

verbose: true, retries: 3

▶ 実際に試してみよう

すべてのフィールドが pub なら、..Default::default() は問題なく使えます。じゃまをするのは、非公開のフィールドだけです。

直し方4：ビルダー風のメソッドを用意する

オプションがいくつもあって、その中にルールのあるものが混ざっているときは、これを選びます。それぞれのメソッドは構造体を受け取り、設定を1つだけ（チェックしながら）変えて、構造体を返します。そのため、呼び出しをきれいにつなげて書けます。

mod settings {
    pub struct Config {
        verbose: bool,
        retries: u32,
    }

    impl Config {
        pub fn new() -> Config {
            Config { verbose: false, retries: 3 }
        }

        pub fn verbose(mut self, on: bool) -> Config {
            self.verbose = on;
            self
        }

        // ルールはここにある：再試行は1回から10回まで。
        pub fn retries(mut self, n: u32) -> Config {
            self.retries = n.clamp(1, 10);
            self
        }

        pub fn describe(&self) -> String {
            format!("verbose: {}, retries: {}", self.verbose, self.retries)
        }
    }
}

fn main() {
    let config = settings::Config::new().verbose(true).retries(50);
    println!("{}", config.describe());
}

実行結果:

verbose: true, retries: 10

▶ 実際に試してみよう

50回の再試行を頼んでも、何も言わずに10回になりました。ルールが1か所にまとまっているからです。多くのクレートがこの方法を使っていて、別の ConfigBuilder 型を用意し、最後に .build() を呼ぶこともあります。その形についてはデザインパターンを見てください。

よく出会う場面

構造体をモジュールに移したあと。 main.rs の User { name, email } はどれもちゃんと動いていたのに、User を mod user（または src/user.rs）に移したとたん、全部エラーになります。構造体ごとに決めましょう。ただのデータなら pub のフィールドに（直し方2）、ルールのあるものには pub fn new を（直し方1）。

標準ライブラリやクレートの型。 Vec { ... } や Duration { ... } とは書けません。rustc は cannot construct `Vec<_, _>` with struct literal syntax due to private fields（非公開のフィールドがあるので、構造体リテラルの構文では Vec<_, _> を作れない）と表示し、Vec::new() や Vec::with_capacity(_) のような関数を並べてくれます。それらや、Duration::from_secs(5) を使いましょう。

ほかのクレートの #[non_exhaustive] な構造体。 この場合は、フィールドが公開されていても役に立たず、エラーコードも別のものになります。error[E0639]: cannot create non-exhaustive struct using struct expression（non-exhaustive な構造体は構造体式では作れない）。そのクレートは、あなたのコードを壊さずにあとでフィールドを追加したいのです。直し方1や直し方3とまったく同じように、コンストラクタか Default を使いましょう。

関連するエラー

• E0616：同じ非公開のフィールドですが、それを読むとき（account.balance）に出ます。
• E0603：tuple struct constructor `X` is private（タプル構造体のコンストラクタ X は非公開）。非公開の関数、構造体、モジュールも。
• E0624：associated function `new` is private（関連関数 new は非公開）。コンストラクタにも pub が必要です。
• E0560：struct `X` has no field named `y` （構造体 X に y というフィールドはない）。リテラルのフィールド名のタイプミスです。
• E0063（英語）：missing field `x` in initializer of `Y` （Y の初期化にフィールド x がない）。公開のフィールドを書き忘れた。
• コンパイルエラーの一覧：エラー解説ページの全リストです。

理解度チェック

理解度チェック

1. mod tickets の中に pub struct Ticket { pub title: String, id: u32 } があります。main から Ticket を作るにはどうしますか？

id を省いて tickets::Ticket { title: t } と書く mod tickets の中の pub fn new(...) を通して作る tickets::Ticket { title: t, ..Default::default() } と書く

2. Config に非公開のフィールドがあるとき、Config { verbose: true, ..Default::default() } がエラーになるのはなぜですか？

..Default::default() も非公開のフィールドを設定するので、書き込んだことになるから Default はモジュールと一緒には使えないから verbose は最後に書かなければならないから

3. すべてのフィールドを pub にして、そのままリテラルで作るのに向いている構造体はどれですか？

残高が決してマイナスになってはいけない銀行口座 いつも並べ替えた状態でなければならないリスト どんな数でもかまわない Size { width: u32, height: u32 }

スコア: 0 / 3

さらに詳しく

• E0451 — Rust error codes index（英語）：このエラーの公式の説明です。最小限の例が載っています。
• 構造体とenumを公開する — The Rust Programming Language 日本語版：非公開のフィールドを持ち、公開のコンストラクタが必要になる構造体の例です。
• 構造体の場合 — Rust By Example 日本語版：公開と非公開のフィールドを持つ構造体を、モジュールの外から作る例です。
• Builder pattern — Rust Design Patterns（英語）：別のビルダー型を使った、完全なビルダーパターンです。
• Default トレイト — 標準ライブラリのドキュメント（英語）：デフォルト値を derive する方法と、自分で実装する方法がわかります。