no_std 向けクレートの選び方

なぜクレート選定が重要か

組み込み Rust では std が使えないため、普段の Rust 開発で何気なく使っているクレートがそのままでは動きません。std に依存するクレートをリンクすると、ビルドエラーまたは肥大化したバイナリになります。

選定チェックリスト

1. #![no_std] 対応の確認

クレートが no_std で動作するか確認します。

• Cargo.toml に no_std 系の feature やカテゴリがあるか
• lib.rs に #![no_std] が宣言されているか
• crates.io のページで no-std バッジがあるか

2. 依存関係の確認

# 依存ツリーを表示して std 依存がないか確認
cargo tree --target thumbv7em-none-eabihf

ターゲットを指定することで、そのターゲットで実際にリンクされる依存だけを確認できます。

3. alloc 必要/不要の判断

状況	対応
alloc 不要	ヒープなしで動作。最も安全
alloc 必要	alloc クレート + ヒープアロケータ（linked_list_allocator 等）が必要
std 必要	組み込みでは使用不可。代替を探す

4. コードサイズへの影響

• バイナリサイズがターゲットのフラッシュ容量を超えないか
• cargo bloat で各関数のサイズを確認

cargo bloat --release --target thumbv7em-none-eabihf

カテゴリ別の定番クレート

非同期ランタイム

クレート	特徴	alloc
embassy-executor	async/await ベース、軽量	不要
rtic	割り込み駆動、Cortex-M 専用	不要

通信（HAL）

クレート	特徴
embedded-hal	共通トレイト定義（SPI, I2C, UART 等）
embedded-io	Read/Write トレイトの no_std 版

データ構造

クレート	特徴	alloc
heapless	固定容量の Vec, String, Map 等	不要
postcard	no_std 向けシリアライズ（serde 互換）	不要

ログ・デバッグ

クレート	特徴
defmt	高効率ログフォーマット
panic-probe	panic 時のデバッグ情報出力

シリアライズ

クレート	特徴	alloc
postcard	serde ベース、コンパクト	不要
serde-json-core	最小限の JSON（no_std）	不要

よくある落とし穴

serde の std feature

serde はデフォルトで std feature が有効です。Cargo.toml で明示的に無効化します。

[dependencies]
serde = { version = "1", default-features = false, features = ["derive"] }

間接的な std 依存

一見 no_std 対応に見えても、依存関係のどこかで std を使っている場合があります。cargo tree --target <target> で必ず確認してください。

動的ディスパッチの回避

no_std 環境では dyn Trait が使えない（alloc なしでは）ため、ジェネリクスで解決する設計が推奨されます。

クレートを探す

• crates.io で no_std や embedded で検索
• Awesome Embedded Rust の一覧
• 本サイトの Crates 一覧 でカテゴリ別に検索

次のステップ

• 組み込み Rust 入門 で開発環境を構築する
• defmt + RTT デバッグ でログ出力を試す