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About_work·2024년 5월 30일
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rust

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0. 시작해봅시다.

  • 각 운영체제 (Linux, macOS, Windows) 별 러스트 설치법
  • Hello, world! 프로그램 작성하기
  • 러스트 패키지 매니저 및 빌드 도구인 cargo 사용법

1. rust 설치

  • rustup:러스트 버전 및 러스트 관련 도구를 관리하는 커맨드 라인 도구
  • 러스트 컴파일러 최신 stable 버전을 설치
  • curl --proto '=https' --tlsv1.2 https://sh.rustup.rs -sSf | sh
  • 링커는 기본으로 설치되나, 러스트 컴파일 시에 링커를 실행할 수 없다는 에러가 나타나면 따로 설치하셔야 합니다.
  • 이 에러는 C 컴파일러를 설치할 때 같이 설치되는 링커로 해결되므로 플랫폼에 맞는 C 컴파일러를 찾아서 설치하시기 바랍니다.
  • 몇 가지 흔히 사용되는 러스트 패키지들이 C 코드를 이용하고 있기 때문에 C 컴파일러가 필요할 수도 있습니다.
  • macOS에서는 아래와 같이 실행하여 C 컴파일러를 설치할 수 있습니다:
  • xcode-select --install
  • Linux 사용자의 경우 배포판의 문서에 의하면 일반적으로 GCC나 Clang이 설치되어 있습니다. 예를 들어 우분투 사용자라면 build-essential 패키지를 설치할 수 있습니다.

2. Hellow world

  • Note:
    • 이 책은 커맨드 라인 위주로 설명하고 있습니다.
    • IDE (통합 개발 환경) 를 사용하실 분은 애용하는 IDE를 사용하셔도 좋습니다.

2.2. 러스트 프로그램 작성하고 실행하기

# main.rs
fn main() {
  println!("Hello, world!");
}
  • 러스트 파일은 항상 .rs 확장자로 끝납니다.
  • Linux, macOS 사용자는 다음 명령어를 입력하여 컴파일하고 실행할 수 있습니다:
rustc main.rs
./main

2.2.1. rustc VS Cargo

  • 간단한 프로그램에는 rustc를 사용하는 것도 좋습니다.
  • 다만 프로젝트가 커질수록 관리할 옵션이 많아지고, 코드 배포도 점점 번거로워지겠죠. 다음 내용에서 소개할 카고 (Cargo) 가 바로 이러한 문제를 해결
  • 간단히 말해, rustc는 Rust 코드를 컴파일하는 도구이고, Cargo는 그런 컴파일을 포함하여 Rust 프로젝트 전체를 효율적으로 관리하는 도구
  • Cargo를 사용하면 프로젝트 관리가 훨씬 수월해지며, Rust 개발자들에게 필수적인 도구로 여겨집니다.
2.2.1.1.rustc
  • rustc는 Rust 프로그래밍 언어의 공식 컴파일러
  • rustc는 소스 코드를 분석하고, 타입을 체크하며, 최적화된 기계 코드로 변환하는 일련의 과정을 수행
  • rustc는 직접적으로 사용될 수 있으며, Rust의 복잡한 특성과 메모리 안전성을 강화하는 다양한 기능을 제공
2.2.1.2. Cargo
  • Cargo는 Rust의 패키지 매니저 겸 빌드 시스템
  • Cargo.toml 설정 파일을 사용하여
    • 프로젝트의 의존성을 관리하고, 빌드 프로세스를 자동화
  • Cargo는 rustc를 내부적으로 사용하여 코드를 컴파일하지만, 사용자는 보통 Cargo를 통해 간접적으로 rustc를 사용합니다.
  • Cargo는 프로젝트의 의존성을 다운로드하고, 컴파일하며, 테스트를 실행하고, 패키지를 게시하는 일련의 작업을 쉽고 효율적으로 수행할 수 있게 해 줍니다.

2.2.1.3. rustc와 Cargo의 비교

  • 기능성:
    • rustc는 단순히 Rust 코드를 컴파일하는 역할을 하며, Cargo는 이 컴파일 과정을 포함한 프로젝트 전체의 빌드 및 관리를 담당
  • 사용 용도:
    • rustc는 주로 낮은 수준의 컴파일 설정이나 특수한 경우에 사용될 수 있으며, Cargo는 Rust 프로젝트의 일상적인 개발과 관리에 사용됩니다.
  • 사용자 인터페이스:
    • rustc는 커맨드 라인 옵션을 통해 직접 조작되는 반면, Cargo는 프로젝트 설정 파일을 통해 간접적으로 rustc를 조작하고 추가적인 기능(예: 의존성 관리, 패키지 배포)을 제공

2.3. 러스트 프로그램 뜯어보기

  • Note:
    • 여러분이 러스트 프로젝트의 코드를 표준 스타일로 통일시키고 싶다면, 코드를 특정 스타일로 포맷팅해주는 rustfmt라는 이름의 자동 포맷팅 도구를 사용할 수 있습니다 (더 자세한 사항은 부록 D에 있습니다.)
    • 러스트 팀은 이 도구를 rustc처럼 기본 러스트 배포에 포함시켰으므로, 이미 여러분의 컴퓨터에 설치되어 있습니다!
  • 러스트에서는 탭 대신 스페이스 4칸을 사용합니다.
  • println!는 러스트의 매크로 호출 코드
    • 이 코드가 함수 호출 코드였다면 ! 없이 println이라고 되어 있었을 것
    • 매크로는 19장에서 자세히 다루며, 지금은 !가 붙으면 함수가 아니라 매크로 호출 코드이고, 매크로는 함수와 항상 같은 규칙을 따르지는 않는다는 것만 알아두자!
  • 마지막으로, 이 라인은 세미콜론(;)으로 끝납니다. 이 표현식이 끝났으며 다음 표현식이 시작될 준비가 됐다는 표시지요.
    • 러스트 코드의 거의 모든 라인이 세미콜론으로 끝납니다.

2.4. 컴파일과 실행은 별개의 과정입니다

  • rustc main.rs
    • rustc 명령어에 소스 파일명을 넘겨주어 컴파일해야 하는 과정
      • 소스 파일 컴파일에 성공하면 실행 가능한 바이너리를 만들어 냅니다.
      • main 이라는 이름의 바이너리를 만들어 냅니다. (리눅스와 맥에서는)
    • C나 C++ 을 다뤄보셨다면 gcc나 clang 사용 방법과 비슷
  • ./main
    • 실행하는 방법임.
    • 러스트는 AOT(ahead-of-time-compiled) 언어로, 컴파일과 실행이 별개인 대신 여러분의 프로그램을 컴파일하여 만든 실행 파일을 러스트가 설치되지 않은 곳에서도 실행할 수 있습니다.

3. cargo를 사용해봅시다!

  • 카고 (Cargo) : 러스트 빌드 시스템 및 패키지 매니저
  • 이 도구는 코드 빌드나, 코드 작성에 필요한 외부 라이브러리(dependency)를 다운로드할 때나, 라이브러리를 제작할 때 겪는 귀찮은 일들을 상당수 줄여주는 편리한 도구
    • 앞으로 외부 라이브러리는 의존성 (dependency) 이라고 지칭!

3.1. 카고로 프로젝트 생성하기

  • cargo new hello_cargo (새 프로젝트 생성)
    • 소스 코드 내용까지 채워준다!
  • 디렉터리로 이동해 파일을 살펴보면 Cargo.toml 파일과 src 디렉터리를 확인할 수 있으며, src 디렉터리 내에는 main.rs 파일이 있는 것도 볼 수 있습니다.
  • 그 외에도 .gitignore 파일과 함께 새 Git 저장소가 초기화됩니다.
    • 여러분이 이미 Git 저장소가 있는 디렉터리에서 cargo new를 실행시킨다면 Git 파일들은 생성되지 않을 것입니다.
    • 이 동작은 cargo new --vcs=git 명령을 통해 덮어쓸 수 있습니다.
# Cargo.toml
[package] # section header
# 아래는 카고가 코드를 컴파일하는데 필요한 설정 정보
name = "hello_cargo"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]
#  러스트에서는 코드 패키지를 크레이트 (crate) 라고 부릅니다.
  • 이 파일은 TOML (Tom’s Obvious, Minimal Language) 포맷으로 되어있고, 이 포맷은 카고 설정에서 사용하는 포맷입니다.
  • 카고는 소스 파일이 src 내에 있다고 예상합니다.
    • 최상위 프로젝트 디렉터리를 README, 라이선스, 설정 파일 등 코드 자체와는 관련 없는 파일들을 저장하는 데 사용됩니다.
  • 이처럼 카고는 각각의 파일을 알맞은 위치에 배치하여, 여러분이 프로젝트를 조직화하는 걸 돕습니다.

3.2. 카고로 프로젝트를 빌드하고 실행하기

  • cargo build (프로젝트 빌드)
    • 처음 cargo build 명령어를 실행하면 최상위 디렉터리에 Cargo.lock 파일이 생성될 텐데,
      • 이 파일은 프로젝트에서 사용하는 의존성(dependencies)의 정확한 버전을 자동으로 기록해 두는 파일이니 여러분이 직접 수정할 필요는 없습니다.
      • 물론 이번 프로젝트는 의존성을 갖지 않으므로 현재는 파일에 특별한 내용이 없습니다.
    • 이 명령어는 현재 디렉터리가 아닌 projects/hello_cargo/target/debug/hello_cargo 에 실행 파일(바이너리)을 생성
    • 기본 빌드가 디버그 빌드기 때문에, 카고는 debug라는 디렉터리에 바이너리를 생성
    • 실행 파일(바이너리)은 다음 명령어로 실행할 수 있습니다:
    • ./target/debug/hello_cargo
  • cargo run (프로젝트 빌드 및 실행 한번에)
    • cargo build + ./target/debug/hello_cargo 을 한번에 수행하는 것
    • 대부분의 개발자들이 cargo run을 이용합니다.
    • 출력 내용에 hello_cargo를 컴파일 중이라는 내용이 없는 걸 눈치채셨나요?
    • 이는 카고가 파일 변경 사항이 없음을 알아채고 기존 바이너리를 그대로 실행했기 때문
    • 소스 코드를 수정한 뒤 명령어를 다시 실행해 보면, 프로젝트를 다시 빌드한 후에 바이너리를 실행함을 알 수 있습니다.
  • cargo check (바이너리를 생성하지 않고, 프로젝트의 에러를 체크할 수 있습니다.)
    • 실행 파일은 생성하지 않고, 작성한 소스가 문제없이 컴파일되는지만 빠르게 확인하는 명령어
    • 러스타시안은 대부분 주기적으로 이 명령어를 실행해 코드에서 컴파일 문제가 발생하지 않는지 확인하고, 실행 파일이 필요할 경우에만 cargo build를 사용합니다.

3.3. 릴리즈(배포) 빌드 생성하기

  • cargo build --release (배포 빌드)
  • 일반 빌드와 차이점
  • target/debug 가 아닌 target/release 에 실행 파일이 생성된다는 점
  • 그리고 컴파일 시 최적화를 진행하여 컴파일이 오래 걸리는 대신 러스트 코드가 더 빠르게 작동하는 점
  • 릴리즈 빌드가 더 빠르게 작동한다면, 왜 일반 빌드시에는 최적화를 진행하지 않을까요? 이에 대한 해답은 빌드가 두 종류로 나뉘게 된 이유이기도 한데, 개발 중에는 빌드가 잦으며 작업의 흐름을 끊지 않기 위해 빌드 속도 또한 빠를수록 좋지만, 배포용 프로그램은 잦은 빌드가 필요 없으며 빌드 속도보단 프로그램의 작동 속도가 더 중요하기 때문
  • 이와 같은 이유로, 작성한 코드 작동 속도를 벤치마킹할 시에는 릴리즈 빌드를 기준으로 해야 한다는 것도 알아두시기 바랍니다.

3.4. 관례로서의 카고

  • 카고는 단순한 프로젝트에서는 그냥 rustc만 사용할 때와 비교하여 큰 값어치를 못하지만,
  • 프로그램이 더욱 복잡해지면 카고는 그 가치를 증명할 것입니다.
  • 여러 개의 파일 혹은 의존성을 필요로 하는 복잡한 프로젝트에서는 카고가 빌드를 조정하게 하는 것이 훨씬 쉽습니다.
  • 실제로 기존에 있던 러스트 프로젝트를 Git으로 가져와서, 해당 디렉터리로 이동하고, 빌드하는 과정은 다음과 같은 명령을 이용하면 됩니다.
$ git clone someurl.com/someproject
$ cd someproject
$ cargo build
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2024년 6월 3일
  • 빌드 시스템이 파일 시스템과 종속되어있다.
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