rust 를 배우면 좋은 이유

0. 개요

• 러스트 프로그래밍 공식 가이드: https://doc.rust-kr.org
• 영문판: https://doc.rust-lang.org/stable/book/

1. rust 왜 배워야해?

• Rust 프로그래밍 언어를 Python과 비교했을 때 몇 가지 두드러진 장단점이 있습니다. 여기 Python과 Rust 각각의 특성을 비교하여 설명하겠습니다.

1.1. Rust의 장점

1. 성능과 효율성:

• Rust는 컴파일 언어로, 실행 시간에 최적화된 기계 코드로 변환
• 이는 Python과 같은 인터프리터 언어보다 일반적으로 훨씬 빠른 실행 속도를 제공
  • https://velog.io/@jk01019/컴파일-언어-VS-인터프리터-언어
• Rust는 메모리 관리를 컴파일 타임에 철저하게 처리하기 때문에, 런타임 오버헤드가 적습니다.

2. 메모리 안전성:

• Rust의 소유권(ownership)과 차용(borrowing) 시스템은 메모리 안전성을 컴파일 시간에 보장하며, 이는 실행 시간에 발생할 수 있는 버그와 보안 취약점을 크게 줄여 줌

3. 병렬 처리와 동시성:

• Rust는 데이터 경쟁(data race)을 컴파일 시점에서 방지하는 독특한 접근 방식을 제공
• 이는 병렬 프로그래밍과 동시성을 처리할 때 안전하고 효율적인 코드 작성을 가능하게 함

4. 시스템 프로그래밍: Rust는 시스템 수준의 프로그래밍에 적합하며, 하드웨어와 가까운 작업을 요구하는 어플리케이션에 이상적입니다. 예를 들어, 임베디드 시스템, 운영 체제, 게임 엔진 등을 개발할 때 유리합니다.

1.2. Python의 장점

• 1. 학습과 사용의 용이성: Python은 초보자가 배우기 쉽고 읽기 쉬운 문법을 가지고 있습니다. 이는 프로그래밍 입문자나 빠르게 프로토타입을 만들고자 하는 개발자에게 이점을 제공합니다.
• 2. 풍부한 라이브러리: Python은 데이터 과학, 웹 개발, 자동화, 테스트 등 다양한 분야에 걸쳐 방대한 서드파티 라이브러리 생태계를 갖추고 있습니다.
• 3. 동적 타이핑: Python은 동적 타입 언어로, 타입을 명시적으로 선언할 필요가 없습니다. 이는 개발 속도를 높이지만, 때로는 타입 관련 오류를 런타임에서만 발견할 수 있게 합니다.

1.3. Python 대비 Rust의 단점

• 1. 학습 곡선: Rust의 학습 곡선은 Python보다 가파릅니다. 소유권, 차용, 생명주기(lifetimes) 등의 개념은 새로운 사용자에게는 어려울 수 있습니다.
• 2. 개발 속도: Rust에서는 메모리 안전성과 타입 안전성을 보장하기 위한 상세한 체크로 인해 개발 과정이 더디게 느껴질 수 있습니다.
• 3. 라이브러리와 프레임워크: 비록 Rust의 생태계가 성장하고 있지만, Python만큼 다양하고 성숙한 라이브러리와 프레임워크를 제공하지는 않습니다.

• Rust를 배우는 것은 특히 성능이 중요하고 메모리 관리가 필수적인 애플리케이션을 개발할 계획이 있는 경우, 큰 이점을 제공할 수 있습니다.
• Python에 익숙하다면 Rust의 타입 시스템과 메모리 모델을 이해하는 데 시간이 걸릴 수 있지만, 이는 보다 효율적이고 안전한 프로그래밍 습관을 형성하는 데 도움이 됩니다.

2. rust 추가 설명

• "Rust는 메모리 관리를 컴파일 타임에 철저하게 처리"라는 문장의 의미는 Rust가 프로그램을 실행하기 전, 컴파일 시점에 메모리 사용의 안전성과 효율성을 확보하고 검증한다는 것
• 이는 다음과 같은 몇 가지 중요한 메커니즘을 통해 이루어집니다:

2.1. 소유권 (Ownership)

• Rust는 변수에 대한 '소유권' 개념을 통해 메모리를 관리
• 각각의 데이터는 특정한 변수(소유자)에 의해서만 소유될 수 있으며, 이 소유자가 스코프를 벗어나면 자동적으로 그 데이터는 메모리에서 해제됩니다.
• 이는 메모리 누수를 방지하고, 다른 언어에서 자주 발생하는 메모리 해제 미흡 문제를 자동으로 해결해 줍니다.

2.2. 차용 (Borrowing)

• Rust에서는 데이터를 참조할 때 '차용' 규칙을 사용합니다.
• 변수가 데이터를 차용할 때는 불변 참조(읽기 전용)와 가변 참조(쓰기 가능)의 두 가지가 있으며, 이들은 엄격하게 규제
• 예를 들어, 하나의 가변 참조(쓰기 가능) 또는 여러 개의 불변 참조(읽기 전용)가 있을 수 있지만, 동시에 둘을 혼합하여 사용할 수는 없습니다.
• 이는 데이터 경쟁과 같은 복잡한 문제를 컴파일 시점에 방지합니다.

2.3. 생명주기 (Lifetimes)

• Rust의 또 다른 중요한 특징은 '생명주기'입니다.
• 이는 참조가 유효한 기간을 컴파일러가 추적하게 함으로써, 참조가 항상 유효한 데이터를 가리키도록 보장합니다.
• 이로 인해 잘못된 메모리 참조로 인한 버그를 사전에 방지할 수 있습니다.

• 이러한 메커니즘들은 Rust 프로그램이 메모리 관련 오류 없이 안전하게 실행될 수 있도록 도와주며, 개발자가 메모리 관리에 대해 덜 걱정하고 더 안전하고 효율적인 코드를 작성할 수 있게 합니다.
• 결론적으로, Rust의 메모리 관리 체계는 프로그램의 안정성과 성능을 높이는 데 크게 기여합니다.