[Rust] Rust가 뜨는 이유 및 문법 특징

💡 본 문서는 'Rust가 뜨는 이유 및 문법 특징'에 대해 정리해놓은 글입니다.
Rust가 뜨는 이유와 이를 공부하면서 느낀 문법의 독특한(?) 부분에 대해 정리하였으니 참고하시기 바랍니다.

1. Rust 언어 소개

러스트는 2010년 모질라에 의해 만들어져 현재 러스트 재단과 오픈소스 커뮤니티에 의해 개발되고 있는, 쉽고 안전하게 병렬 프로그래밍을 할 수 있는 차세대 프로그래밍 언어입니다.

이 언어는 속도와 메모리 사용 측면에서 효율적이면서도 안정적인 코드를 작성할 수 있는 저수준 언어이며, C/C++보다 더 안전한 컴파일러를 지원합니다. 그렇다고 저수준의 시스템 프로그래밍에 한정되지 않으며 CLI 앱, 웹 서버 등 다양한 분야에서 사용할 수 있습니다.

1.1 Rust 언어의 특징

• 안전한 메모리 관리
• 철저한 예외나 에러 관리
• 특이한 enum 시스템
• 트레이트
• 하이지닉 매크로
• 비동기 프로그래밍
• 제네릭

2. Rust 기본 문법

2.1 Rust 기본 문법: 변수

• let 키워드를 사용
• 변수의 자료형을 대부분 유추할 수 있다.
• 변수 숨김(Variable Shadowing)을 지원
• 변수의 이름은 언제나 snake_case 형태로 짓는다.
• Rust에서 변수는 기본적으로 변경 불가(Immutable) 타입이다.
• 변경 가능(Mutable)한 값을 원한다면 mut 키워드로 표시해줘야 한다.

2.2 Rust 기본 문법: 상수

• 상수는 변수와 달리 반드시 명시적으로 자료형을 지정해야 한다.
• 상수의 이름은 언제나 SCREAMING_SNAKE_CASE 형태로 짓는다.

2.3 Rust 기본 문법: match

• switch를 대체하는 구문
• 모든 케이스를 빠짐 없이 처리해야 한다.

2.4 Rust 기본 문법: Option

• null을 쓰지 않고도 Nullable한 값을 표현할 수 있는 내장된 Generic 열거체

2.5 Rust 기본 문법: Result

• 실패할 가능성이 있는 값을 반환할 수 있도록 해주는 내장된 Generic 열거체

2.6 Rust 기본 문법: 소유권(unique_ptr)

• 타입에 Copy 트레잇(스텍에 저장)이 없고 Drop 트레잇이 있어 Heap상에 저장되는 메모리는 한 변수만 값에 대한 소유권을 가진다.
• 소유자가 함수의 인자로 전달되면, 소유권은 그 함수의 매개 변수로 이동(Move)하며, 원래 함수에 있던 변수는 더 이상 사용할 수 없다.
• Rust의 참조 규칙
  • 단 '하나의 변경 가능한 참조(&mut)' 또는 '여러개의 변경 불가능한 참조(&)'만 허용하며, 둘 다는 안된다.
  • 참조는 그 소유자보다 더 오래 살 수 없다.
• 소유권, 빌림, 그리고 슬라이스의 개념은 러스트 프로그램의 메모리 안정성을 컴파일 타임에 보장하는 것이다.

+ 컴파일 타임에 데이터 레이스(data race) 방지

데이터 레이스는 아래에 정리된 세 가지 동작이 발생했을때 나타나는 특정한 레이스 조건입니다:

1. 두 개 이상의 포인터가 동시에 같은 데이터에 접근한다.
2. 그 중 적어도 하나의 포인터가 데이터를 쓴다.
3. 데이터에 접근하는데 동기화를 하는 어떠한 메커니즘도 없다.

2.7 Rust 기본 문법: 생명 주기

• Rust의 컴파일러는 모든 변수의 생명 주기를 이해하며 참조가 절대로 그 소유자보다 더 오래 존재하지 못하도록 검증을 시도한다.
• 함수에서는 어떤 매개 변수와 리턴 값이 서로 같은 생명 주기를 공유하는지 식별할 수 있도록 심볼로 표시해 명시적으로 생명 주기를 지정할 수 있다.

2.8 Rust 기본 문법: OOP

• Rust에서는 어떠한 방법으로도 데이터와 동작의 상속이 불가능하다.
  • 구조체는 부모 구조체로부터 필드를 상속받을 수 없다.
  • 구조체는 부모 구조체로부터 함수를 상속받을 수 없다.
• 대신 Rust는 트레잇으로 다형성을 지원한다. 또한 트레잇은 다른 트레잇의 메소드들을 상속받을 수 있다.

마무리

최근들어 Rust 언어에 관심이 생겨 공부하다보니 꽤나 재미있는 언어 같았다. 정말 요즘 핫한 언어의 특성을 모두 끌어다모은 저수준 언어 같다는 생각이 든다. 게다가 언어를 사용하는 데 있어 제한을 많이 두어 보안에 많은 신경을 썼으며 메크로, 변수 선언 등 컴파일 시간에 대부분 처리하여 속도도 매우 빠르게 설계하였다. 물론 덕분에 컴파일/빌드하기는 살짝 힘들긴 하다(아 물론 C/C++에 비하면 에러에 있어 설명이 자세해서 그건 마음에 든다). 앞으로 러스트는 저수준, 고수준 가리지 않고 많은 사람들이 사용할 것 같다.

참고

• [Rust Official Docs] The Rust Programming Language: https://doc.rust-lang.org/stable/book/title-page.html
• [Rust Official Docs] The Rust Programming Language(ko): https://doc.rust-lang.org/stable/book/title-page.html
• [Github] The Rust Programming Language: https://github.com/rust-lang