Rust는 어떻게 컴파일 타임에 dangling reference를 막나요?

Rust의 매력이자 다른 언어들과 대비되는 기능 중 하나인 거 같습니다. 라이프타임(스코프)와 소유권 이동을 확인해가며 검사하는 "임대 검사기"가 올바른 사용을 강제하는데요, 마치 컴파일러에 있는 타입검사기(type checker)가 변수나 함수들의 타입이 올바른지 확인하고, 틀리다면 컴파일을 거부하는 것 처럼, 임대검사기(borrow checker)가 돌면서 소유권과 생명주기가 올바른지 확인하는 시스템이 있는 거죠. 변수의 라이프타임과 소유권을 추적한다고 보면 맞겠습니다. 변수가 선언된 스코프와 라이프타임이 거의 같기는 할 텐데, 변수가 블럭 스코프 중간에 선언될 수도 있으니 조금 더 좁을 수 있겠지요. 그래서 스코프보다 라이프타임이라고 따로 칭하는 게 조금 더 정확하겠습니다.

강의 추가 계획 질문

별도 고급과정 강의로 계획하고 있어요. 아쉽게도, 시간은 조금 걸릴 것 같네요.

소유권 이전과 관련된 질문입니다

안녕하세요. AI인턴이 너무 훌륭하게 답을 해주어서, 제가 더 드릴 말씀이 없네요. 혹시 부연이 필요하신 부분이 있으시거든 추가질문 편하게 주세요.Rust는 컴파일 타임에 깐깐하게 더 검사해주니, 더 믿고 편하게 쓸 수 있다 정도로 보시면 좋을 것 같습니다.

&r1 을 써야하는지 r1을 써야하는지?

fn main() { let s = String::from("헬로"); let r1: &String = &s; let r2: &&String = &r1; let r3: &&&String = &&&s; println!("r1 = {}, r2= {}, r3 = {}", r1, r2, r3); }수강 및 좋은 질문 감사합니다.우선, println!("{}", v)에서 어떤 값이 출력됐다고 해서, 그 값이 그대로 보인 게 아니라는 점을 명확히 하면 좋겠습니다.질문에 적어주신대로, r1은 s의 주소값, 러스트 용어로 말하자면 참조값인 게 맞습니다. 둘의 타입이 명백히 다르죠. s의 타입은 String이고, r1의 타입은 &String입니다.단지, println!매크로에 활용되는 std::fmt::Display 트레이트 구현과 러스트의 deref 규칙 때문에 화면에는 "헬로"라는 문자열이 잘 보인 것 뿐입니다.강의에 따로 다룬 내용이 아니므로 자세히 설명드리기는 어렵습니다만, 간단하게 적자면, println!에 {}자리에 찍을 대상들은 Display::fmt 메소드를 호출하게 되어있고, 참조값인 경우 원형(참조를 해제해서)의 fmt까지 쫓아가서 출력할 수 있는 기능이 있습니다.따라서 몇 중으로 참조한 참조값이든 원래 타입의 값이 Display할 수 있는 값이라면 같은 내용이 화면에 보이는 것입니다.질문에 적어주신, r1을 써야하느냐, &r1을 써야 하느냐는 질문에는, 상황에 따라 다를 수 있지만, 일반적으로 이미 r1이 참조값이므로, 그걸 또 참조할 일은 흔치는 않겠다고 말씀드리겠습니다. (하지만 C/C++같은 언어에서 때로 이중포인터를 쓰기도 하니, 비슷한 용례로 쓰일 수도 있겠죠)더 궁금하신 내용이 있으시면 편히 말씀주세요

임대값 수명에 대한 질문

이번에도 좋은 질문 감사합니다.제가 강의에서 말한 내용과 링크주신 문서의 내용이 사실 같은 내용입니다.저도 처음에 헷갈린 부분인데요, 임대값의 수명을 관리하는 것이 실제로 원래값의 생명에 영향을 주지 않습니다. 내가 임대한 것을 더 길게 쓰고 싶다고 해서 원래값이 메모리에 더 남아 있거나 하는 게 아닌 거죠. 단지 원래 값들은 소유자가 선언된 스코프에서 벗어나면 그저 메모리에서 사라질 뿐입니다. 임대값들은 그 원래값이 유지된 범위 안에서만 활용할 수 있기에, 임대검사기가 그 임대값들이 해당 수명 범위 안에서 쓰이고 있는지를 컴파일 시간에 검사해주는 것입니다.채택이라는 표현으로 보아, 아마도 어떤 수명으로 확보되는 것으로 이해하신 게 아닌가 추측되는데요, 채택이 아니라, 그 수명이 확보되는 조건이어야만 컴파일이 된다라고 이해하면 어떨까 싶습니다. s1과 s2는 원래값의 참조값인데, 원래 값들의 수명이 있을 것이고, 그 수명보다 반환값의 수명이 같거나 짧아야 문제가 없겠죠. 제가 발언한 내용은 원래값들의 수명이 더 길어야 한다고 얘기한 것이라서, 어느 측면에서 보느냐에 따라 뭐가 긴지 짧은지가 다른 것뿐, 사실 같은 내용입니다. a >= b 이어야 하는데, a입장에서는 같거나 커야한다는 의미가 되는 것이고, b입장에서는 같거나 작아야 한다는 뜻인 거죠. 핵심은, 참조값의 수명은 원래값의 수명보다 같거나 짧아야만 한다.그걸 문제없는지 확인해주는 것이 임대검사기다라고 이해해주시면 좋을 것 같습니다. 다시 정리하면, longest함수에서 쓰인 참조값 s1, s2, 반환값(이 경우 반환값도 참조값) 3개 참조값의 수명을 놓고 볼 때, 반환값의 수명은 s1이나 s2의 수명과 연결되는데, 뭐일지는 실제 런타임시의 값에 따라 다르니까 둘 중 짧은 수명을 기준으로 반환값의 수명이 만족되어야 하는 상황입니다. 이게 링크주신 문서에 있는 내용이고, 제가 강의에서 말한 내용은, 반환값의 수명보다 s1, s2의 수명이 같거나 길어야한다는 내용이므로, 이는 같은 뜻이에요 s1의 수명과 s2의 수명 중 짧은 것의 수명이 반환값의 수명이 된다==반환값의 수명보다, s1의 수명과 s2의 수명이 같거나 길어야 한다. 명확해졌기를 바랍니다.

변수 가리기 shadowing 을 듣고 궁금한점이 생겼습니다.

안녕하세요 예인님, 수강 및 좋은 질문 감사합니다. 해당 내용은, 소유권 이동과 빌림을 듣고 나시면 더 상세히 이해하실 수 있는 내용이라, 해당 주제까지 학습하신 다음에 말씀주시면 그 때 더 상세히 설명드릴게요. 미리 설명을 힌트를 조금 드리자면, 변수에 자리잡은 메모리는 러스트가 소유권이라는 개념으로 딱 하나의 변수만 그 메모리를 소유하여 관리를 하고, 그 소유한 변수가 스코프를 벗어나면 해당 메모리가 해제되는 시스템입니다. 이 경우 '변수 가리기'로 어떤 메모리의 값이 다른 새로운 변수로 가려지게 되면, 가림 당한 변수는 이미 소유권을 빼앗긴 꼴이라 더 소유하지 못하고 사용도 못하게 될 터입니다. { // 바깥 블록 let x = 1; { // 안쪽 블록 let x = x + 1; } // 안쪽 블록을 나온 다음에 x 접근 가능한가? println!("x = {}", x); }학습하신 예제에서 소유권 개념이 아직 나오지 않았는데요, i32같은 타입들은 소유권 이동이 일어나지 않고 Copy가 일어나기 때문에, 가려진 변수나 새로운 변수나 모두 각자 메모리 값을 소유한 상태와 마찬가지이고, 각각 스코프를 벗어날 때 해제되는 상태예요. Copy트레이트로 소유권 복사가 일어나지 않는 변수의 경우에는, 이미 안쪽블록으로 소유권이 넘어갔을 테고, 바깥에서 원래 변수를 쓰려고 하면 이미 소유권이 없기 때문에 더 쓰지 못하는 상황이 될 거예요. 둘 다 쓰고 싶다면, shadowing할 때 clone()을 해서 가져가면 되겠습니다. 소유권 강의도 듣고 나서 다시 말씀 부탁드려요.

메모리 관리규칙에서 질문드립니다.

수강 및 예리한 질문 감사드립니다.실험해보신 내용처럼 (s, s.len())으로 응답 튜플의 순서를 바꾸었을 때, 아래와 같은 컴파일 오류가 발생하는 것을 확인하였습니다. (사진) 에러의 내용은, 튜플의 첫번째 요소로써, s를 반환하기로 했기 때문에, 이 시점에 이미 소유권 반납이 이뤄졌다고 보는 거라고 이해하면 될 것 같습니다. 이미 소유권이 반납된 s를 이용해서 .len()메소드를 호출하려 할 때의 상황입니다. 이 문제를 해결하려면, len을 미리 값을 구해두면 되겠습니다. fn main() { let s: String = String::from("헬로"); let (s, len) = string_length(s); println!("문자열 {}의 길이는 {}", s, len); } fn string_length(s: String) -> (String, usize) { let len = s.len(); (s, len) }괜한 번거로움이니, 원래대로 usize를 앞에 담은 튜플을 반환하는 것이 편하겠고, 더 나아가 이후 강의에 설명드리는 임대 개념을 사용하면 좋을 것 같습니다.우선 이 질문과 답변의 핵심은, 소유권의 이동 시점에 관한 것이겠습니다. 감사합니다.

튜플과 구조체 차이 설명에 관한 질문

수강 및 좋은 질문 감사합니다. 구조체와 튜플 혼동 차이struct Color(i32, i32, i32); struct Point(i32, i32, i32);사실 Color는 보통 (u8, u8, u8) 같은 타입을 쓰겠지만, 편한 비교를 위해 i32 3개로 구성했다고 칩시다. 이 상황에서fn drawSphere(point: Point, color: Color) { // ... 반지름 1인 구를 그리는 함수 } fn main() { let point = Point(0, 0, 0); let color = Color(255, 255, 255); drawSphere(point, color); }이렇게 원점에다가 흰색의 반지름 1짜리 구를 그리려는 상황이라면, drawSphere에 첫번째 파라미터에는 반드시 Point타입의 구조체 튜플이 들어가야 하고, 두번째는 반드시 Color타입의 구조체 튜플이 들어가야 하므로, 두 파라미터가 섞일 일이 없겠습니다.fn drawSphere(point: (i32, i32, i32), color: (i32, i32, i32)) { // ... 반지름 1인 구를 그리는 함수 } fn main() { let point = (0, 0, 0); let color = (255, 255, 255); drawSphere(color, point); }그런데 이번에는 그냥 평범한 튜플을 써보았는데요, 이때는 두 값의 타입이 (i32, i32, i32)로 동일하므로, drawSphere를 호출하는 시점에, 두 파라미터를 혼동해서 거꾸로 적었음에도, 타입체커 입장에서는 문제가 없으므로 정상 컴파일이 되겠습니다. 하지만, 실행하면, (255, 255, 255) 좌표에 검은색 구가 그려지겠죠.이런 상황을 말씀드리는 것이긴 합니다. 하지만 한편, 요새는 코드 에디터에서 명시적으로 파라미터 이름을 잘 보여주기도 하니, 크게 문제가 되지 않을 수도 있기도 하겠습니다.구조체 튜플과 구조체 끝에 세미콜론 차이사실 저도 크게 모르고 쓰고 있는 부분인데, 이 부분은 러스트 컴파일러나 린터, 포맷터가 알아서 잘 관리해주기 때문에 시키는대로 하면 되는 부분 같습니다. 아마도 문법적으로나 관습적으로 두 경우에 세미콜론 사용여부를 갈라놓은 것 같습니다. 정확한 것은 문법 규칙을 자세히 살펴보면 알 수 있겠습니다.(사진)그냥 편하게는 코드에디터에서 (아마도 러스트 포맷터나 린터가 알려주는 정보를 토대로) 'braced struct declarations are not followed by a semicolon'이라면서 잘 알려주고 빨갛게 표시해주므로, 세미콜론 없이 쓰면 되는 상황입니다. 혹시 더 궁금하셔서 문법 규칙을 살펴보셨다면, 제게도 알려주시면 감사하겠습니다. 감사합니다.

trait를 인자로 받을 때 &impl과 &dyn차이

심도 깊은 질문 감사합니다. impl은 정적 디스패치라고, 컴파일 타임에 해당 트레이트를 구현한 구체적인 타입을 파악할 수 있는 경우이고, dyn같은 경우 동적으로 런타임에 파악하는 경우에 활용합니다. 전자는 컴파일타임에 구체적인 정보를 파악해야 하는 대신에 성능 페널티가 없고, 후자는 컴파일 타임에 미리 정해지지 않은 해당 트레이트 구현체를 활용할 수 있지만, 런타임에 해당 구현체를 쫓아가야 하는 부담이 있습니다.해당 주제는 중급 강의에 잘 정리해볼게요.수강 및 질문 감사드립니다.

구조체는 언제나 Heap에 저장되나요??

예리한 질문 감사드립니다. 덕분에 저도 다시 한번 학습하게 되었습니다. 구현하신 구조체는 스택에 저장되는 것이 맞겠습니다. 구성멤버의 메모리 크기가 컴파일타임에 사전 결정되기 때문에 더욱 가능합니다. 스택과 힙 메모리 어디에 할당되는가를 중요하게 설명드렸기에 혼란을 끼친 것 같습니다.소유권 이전은 사실 엄밀하게 따지면 소유권의 대상(즉 메모리를 차지하고 있는 데이터)이 복사 되는가 아닌가가 더 중요하다고 볼 수 있습니다. 스택에 위치하는 기본 데이터형(i32 등)은 기본적으로 Copy 트레이트가 구현된 상태이고, 직접 선언하는 Struct는 기본적으로는 Copy트레이트가 구현되지 않습니다. 따라서 복제(Copy)가 발생하지 않고 소유권이 이동되어 버리는 상황인데요, 구현하신 코드에서 해당 구조체에 대해 Copy트레이트를 구현하신다면, 소유권이 이동되지 않고 복사되어 활용 가능합니다. #[derive(Clone, Copy)] struct Rectangle { width: u32, height: u32, } fn main() { let rect = Rectangle { width: 20, height: 30, }; println!( "가로가 {}, 세로가 {}인 사각형의 면적은 {}이다.", rect.width, rect.height, area(rect) ); print!("{:?}", rect.width); } fn area(rect: Rectangle) -> u32 { rect.width * rect.height } 이렇게 구현하시면 컴파일됩니다. 첫줄의 derive를 이용해서 Copy트레이트를 구현하였기 때문입니다. 대신 main함수의 스택공간과, area함수의 스택 공간 모두를 중복해서 차지하고 있게 되겠습니다.다시 정리하면, Heap을 차지하는 데이터라고 하더라도 Copy트레이트를 구현하면 내용이 복사되면서, 소유권 이동이 일어나지 않겠습니다.중급과정을 제작할 예정인데, 보충해서 잘 설명해보도록 하겠습니다. 수강과 질문 감사드립니다.