러스트(프로그래밍 언어) 편집하기

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{{위뷁}}

== 개요 ==

모질라에서 [[파이어폭스]]에 쓸려고 만든 프로그래밍 언어다.

안전하면서도 [[C언어|C]]/[[C++]]과 동일한 성능을 갖는 언어이며
고와 더불어 메이저 시스템 프로그래밍 언어로 성장할 가능성이 높은 언어다.

특히 성능 면에서는 C/C++과 동일하거나 더 앞선 결과를 보여줬다.[[https://benchmarksgame.alioth.debian.org/u64q/compare.php?lang=rust&lang2=gpp]]

== 특징 ==

=== 안전성 ===

안전성이 가장 큰 특징이며 안전성을 위해 다음과 같은 특징을 가진다.

먼저 변수 선언을 할 때 let이라는 키워드를 쓰는데 이건 불변변수다.
가변변수로 바꾸려면 let mut 다음에 변수명을 써야한다. 
<source lang="rust">
let x = 42;
let mut y = 42;
x = 10; // 에러다.
y = 10; // 에러가 아니다.
</source>
변수가 불변인데 왜 상수가 아니라 변수로 부르냐면 값이 메모리에 저장되기 때문이다.
굳이 이렇게까지 하는 이유는 당연히 안전성 때문인데
let으로만 선언한 x는 불변이므로 이것이 어떻게 변하는지
신경 않쓰고 로직을 짤 수 있다.

두 번째로는 소유권 개념이 있다. 소유권 이동은 타입이 Copy 특성이 없으면 발생한다.
변수는 소유권을 가지며 대입하는 순간 소유권이 이전된다는 것이다.
<source lang="rust">
struct A(i32); // Copy 특성이 없는 튜플 구조체

fn main() {
    let x = 100; // 정수형은 Copy 특성이 있음.
    let y = x; // 소유권 이동 없이 복사해서 줌.
    let z = x; // 에러가 아니다. Copy 특성을 가진 타입은 소유권을 절대 안준다.

    let a = A(200); // Copy 특성이 없는 구조체.
    let b = a; // 소유권이 a에서 b로 이동.
    let c = a; // 에러! a는 줄 소유권이 없음.
}
</source>
소유권이 이동하는 상황은 대입할 때, 함수에 인자로 넘길 때, 피연산자가 될 때 등등
변수가 이름 그대로 사용되는 모든 상황이다. 
<source lang="rust">
fn main() {
    let a = String::from("A"); // String타입은 Copy 특성이 없다.
    a; // a의 소유권이 이동한다. 소유권을 받을 변수가 없으니 값의 주인이 없어진다.
    // 이제부터 a는 소유권이 없어 사용 불가.

    let b = String::from("B");
    let x = std::ops::Add::add(b, "2"); // b의 소유권이 add 함수로 넘겨진다.
    // 이제부터 b는 소유권이 없어 사용 불가.
    
    let c = String::from("C");
    let y = c + "3"; // 위와 마찬가지로 c의 소유권이 더하기연산자함수로 넘겨진다.
    // 이제부터 c는 소유권이 없어 사용 불가.
}
</source>
소유권 개념을 요약하면

1. 메모리에 있는 값은 주인을 하나만 가진다.

2. 이름으로 표현되는 변수만이 주인이 된다. 주인 없는 값은 버려진다.

3. 주인이 자기 수명인 스코프 { ... } 를 벗어나면 주인은 없어지고 소유한 값은 버려진다.

소유권 개념이 필요한 이유는 당연히 데이터 레이스을 없애기 위해서다.
C/C++에서는 동시에 하나의 변수에 접근하려면
락을 걸어야 하는데 이건 성능 저하가 심하고
이것도 실수하면 데이터 레이스가 발생하는데
이건 한 데이터에 변경을 동시에 해서
하나의 변경만 유효한 상황을 만든다.

물론 데이터 레이스를 없애는 극약 처방도 있는데
모든 변수가 상수인 [[하스켈]]의 방식이다.
근데 이건 시스템 프로그래밍에서는 효율이 나올 수가 없는 방식이라서
러스트는 소유권 개념을 선택한 것.

그래도 극단적인 소유권 중심의 언어 디자인은 아니다.
변수이름 앞에 &를 이용해서 변수이름을 빌리는 방식이 있으며 &variable 같은 것을 참조자라고 한다.
이걸 함수 인자에 집어넣으면 함수는 참조자를 통해 변수가 소유한 값을 읽을 수 있다.
<source lang="rust">
let a = String::from("A");
let len = String::len(&a); // a의 이름을 빌려서 참조자를 len함수에게 준다. a의 소유권은 유지된다.
let len = a.len(); // 위와 같은 표현이다.
let len = String::len(a); // 소유권을 넘기려 하지만, String::len은 인자로 &self를 받으므로 인자 타입 불일치 에러!
</source>
소유권이 필요없는 메서드는 대부분 소유권 대신에 참조자를 매개변수로 받으니 쓸데 없이 프로그래머가 함수에 소유권을 넘길 일을 없다.
=== 성능 ===

{{빠름}}
C/C++과 비슷한 비용 없는 추상화가 기본적으로 깔려있다.
즉 현대적인 기능들을 쓰는데 성능 저하가 발생하는 추상화가 없다는 뜻이다.

예를 들어 위백 러스트 문서에 있는 팩토리얼을 적당히 바꾸면
<source lang="rust">
fn factorial_0(n: u64) -> u64 {
    let mut result = 1;
    for i in 1..=n {
        result *= i;
    }
    result
}

fn factorial_1(n: u64) -> u64 {
    let mut result = 1;
    (1..=n).for_each(|i| result *= i);
    result
}
</source>
이렇게 되는데 이 둘은 비슷한 성능을 가지지만
for_each쪽이 훨씬 깔끔하다.

소유권 개념을 채용했기 때문에 가비지 컬렉션이 필요없고
기본적으로 가비지 컬렉션이 없기 때문에
런타임 오버헤드가 일어나지 않는다.
이건 지금 경쟁하고 있는 고언어에 비해서
메모리 효율성이라든지 속도가 더 좋을 수 있는 구조적 특징이다.
그래도 참조 카운터 등을 라이브러리로 지원하니까
완전히 가비지 컬렉션이 없는건 아니고 필요하면
라이브러리에서 쓸 수 있다.

=== 함수형 언어의 기능 ===

현대 프로그래밍 언어, 특히 함수형 언어에서 많이 도입된
패턴 매치가 들어오고 switch-case문이 나갔다.
이게 왜 중요하냐면 패턴 매치가 switch-case문보다
훨씬 범용적이고 시스템 프로그래밍 언어중에서는
이 기능을 추가한 언어가 별로 없기 때문이다.

map, reduce, filter같은 함슬람 뽕을 느끼게하는
함수들을 사용할 수 있다.

=== cargo ===

그리고 나머지 눈에 띄는 특징으로는 npm과 비슷한 cargo인데
C/C++의 좆같은 라이브러리 의존성을 해결하고
증분 컴파일 비스무리하게 패키지 내의 변화가 없으면
그냥 재컴파일을 안하는 훌륭한 물건이다.

[[분류:프로그래밍 언어]]