Rust를 공부하는 이유

Rust를 공부하는 이유는 무엇일까?

1. 강력한 타입 시스템에 대한 탐구 (Some, Option)

• rust는 Some, Option 키워드에서 보듯이 함수형 프로그램을 지원하는 강력한 타입시스템을 가지고 있다, 이를 통해서 런타임에 안전한 동작을 보장한다

2. 메모리 접근에 대한 탐구 (stack, heap)

• C언어 보다는 편리하지만, 자바스크립트 보다는 직접적으로 메모리에 접근 할 수 있다. 예로 자바스크립트는 동적인 벡터만 지원하는데 반해, Rust는 동적과 정적 사이즈의 타입도 같이 지원한다.

3. 모듈화에 대한 탐구 (mod)

• Rust는 기본적으로 모듈화를 구성을 전제로 설계되었다. mod라는 파일이 모듈의 진입점으로서 여러 모듈들을 만들고 메인 모듈에서 사용 할 수 있도록 모듈 시스템이 갖쳐줘 있다

스택과 힙에 대한 러스트 공식 자료

너무나 중요하다. 항상 기억하자

스택과 힙 많은 프로그래밍 언어들 안에서, 우리는 그렇게 자주 스택과 힙에 대한 생각을 할 필요가 없습니다. 그렇지만 러스트와 같은 시스템 프로그래밍 언어에서는, 값이 스택에 있는지 힙에 있는지의 여부가 언어의 동작 방식과 우리의 결단에 더 큰 영향을 줍니다. 우리는 이 장의 뒤쪽에서 스택과 힙에 관계된 소유권의 일부분을 기술할 것이기에, 여기서는 준비 삼아 간략한 설명만 하겠습니다.

스택과 힙 둘다 여러분의 코드상에서 런타임에 사용할 수 있는 메모리의 부분입니다만, 이들은 각기 다른 방식으로 구조화 되어 있습니다. 스택은 값을 받아들인 순서대로 값을 저장하고 반대 방향으로 값을 지웁니다. 이것을 last in, first out이라고 하죠. 쌓여있는 접시를 생각해보세요; 여러분이 접시를 더 추가하려면 접시더미의 꼭대기에 쌓아올리고, 여러분이 접시가 필요해지면 꼭대기에서부터 한장 꺼내게 됩니다. 중간이나 밑에서부터 접시를 추가하거나 제거하는 건 잘 안될겁니다! 데이터를 추가하는 것을 스택에 푸시하기 (pushing on the stack)라고 부르고, 데이터를 제거하는 것을 스택을 팝하기 (popping off the stack)라고 부릅니다.

스택은 데이터에 접근하는 방식 덕택에 빠릅니다: 이 방식은 새로운 데이터를 넣어두기 위한 공간 혹은 데이터를 가져올 공간을 검색할 필요가 전혀 없는데, 바로 그 공간이 항상 스택의 꼭대기(top)이기 때문입니다. 스택을 빠르게 해주는 또다른 특성은 스택에 담긴 모든 데이터가 결정되어 있는 고정된 크기를 갖고 있어야 한다는 점입니다.

컴파일 타임에 크기가 결정되어 있지 않거나 크기가 변경될 수 있는 데이터를 위해서는, 힙에 데이터를 저장할 수 있습니다. 힙은 조금 더 복잡합니다: 데이터를 힙에 넣을때, 먼저 저장할 공간이 있는지 물어봅니다. 그러면 운영체제가 충분히 커다란 힙 안의 빈 어떤 지점을 찾아서 이 곳을 사용중이라고 표시하고, 해당 지점의 포인터를 우리에게 돌려주죠. 이 절차를 힙 공간 할당하기(allocating on the heap)라고 부르고, 종종 그냥 "할당(allocating)"으로 줄여 부릅니다. 스택에 포인터를 푸싱하는 것은 할당에 해당되지 않습니다. 포인터는 결정되어 있는 고정된 크기의 값이므로, 우리는 스택에 포인터를 저장할 수 있지만, 실제 데이터를 사용하고자 할 때는 포인터를 따라가야 합니다.

힙에 저장된 데이터에 접근하는 것은 스택에 저장된 데이터에 접근하는 것보다 느린데, 그 이유는 포인터가 가리킨 곳을 따라가야 하기 때문입니다. 현대 프로세서들은 메모리 내부를 덜 뛰어다닐 때 더 빨라집니다. 유사한 예로, 여러 테이블로부터 주문을 받는 레스토랑의 웨이터를 생각해보세요. 다음 테이블로 움직이기 전에 지금 테이블에서 모든 주문을 다 받는 것이 가장 효율적이겠죠. A 테이블에서 하나 주문 받고, 다시 B 테이블로 가서 하나 주문 받고, 다시 A로, 다시 B로 가며 하나씩 주문을 받으면 훨씬 느려질 겁니다. 이와 마찬가지로, 프로세서는 (힙에 있는 데이터와 같이) 멀리 떨어져 있는 데이터들 보다는 (스택에 있는 것과 같이) 붙어있는 데이터들에 대한 작업을 하면 더 빨라집니다. 힙으로부터 큰 공간을 할당받는것 또한 시간이 걸릴 수 있습니다.

코드의 어느 부분이 힙의 어떤 데이터를 사용하는지 추적하는 것, 힙의 중복된 데이터의 양을 최소화하는 것, 그리고 힙 내에 사용하지 않는 데이터를 제거하여 공간이 모자라지 않게 하는 것은 모두 소유권과 관계된 문제들입니다. 여러분이 소유권을 이해하고 나면, 여러분은 더이상 스택과 힙에 대한 생각이 자주 필요치 않게 될겁니다만, 힙 데이터를 관리하는 것이 곧 소유권의 존재 이유임을 알게 되는 것은 이것이 어떤 방식으로 작동하는지 설명하는데 도움을 줄 수 있습니다.