Rust Vec 타입 심층 분석: 동적 배열의 생성, 활용 및 주의사항

핵심 기술

Rust의 Vec 타입은 동적 배열로서 여러 동일 타입의 값을 메모리에 연속적으로 저장하는 강력하고 유연한 컬렉션입니다. 이 글은 Vec의 생성, 요소 추가, 읽기, 그리고 Rust의 소유권 및 빌림 규칙과 관련된 주의사항을 포함하여 Vec의 전반적인 활용법을 상세히 다룹니다.

기술적 세부사항

• Vec의 정의: 동일한 타입의 여러 값을 메모리상에 연속적으로 저장하는 Growable Array입니다.
• 주요 사용 사례: 쇼핑 카트 가격 저장, 파일 라인 수집, 동적 리스트 관리 등에 활용될 수 있습니다.
• 생성 방법:
  • Vec::new(): 타입 애너테이션이 필요한 빈 벡터 생성
  • vec![] 매크로: 초기값을 포함한 벡터 생성 (타입 추론)
• 벡터 업데이트:
  • .push(): 요소 추가 (벡터는 mut으로 선언되어야 함)
• 요소 읽기:
  • 인덱싱 []: 유효하지 않은 인덱스 시 패닉(Panic) 발생 가능
  • .get(): 안전하게 Option<&T> 반환, 인덱스 부재 시 None 반환
• 빌림 규칙 및 가변성 함정:
  • 불변 참조가 존재하는 동안 가변 참조는 허용되지 않습니다 (cannot borrow as mutable). 이는 push 연산이 벡터 재할당을 유발하여 기존 참조를 무효화할 수 있기 때문입니다.
• 벡터 순회:
  • 불변 참조 순회 (for i in &v): 벡터의 불변 참조를 얻어 값을 읽습니다.
  • 가변 참조 순회 (for i in &mut v): 벡터의 가변 참조를 얻어 값을 수정합니다. (*i로 실제 값에 접근)
• 이터레이터와 안전성:
  • .iter(): 내부 빌림을 생성하며, 순회 중 벡터 자체를 수정하는 것은 컴파일 오류를 발생시킵니다 (예: .push() 사용).
  • 안전한 동적 요소 추가: 0..v.len()과 같은 인덱스 기반 순회를 사용합니다.
• 다양한 타입 저장 (Enum 활용):
  • Vec은 동일 타입만 저장 가능합니다. 서로 다른 타입을 저장하려면 enum을 사용하여 각 타입을 감싸야 합니다 (예: SpreadsheetCell).
• 벡터 정리 (Cleanup):
  • Vec은 스코프를 벗어날 때 자동으로 해제(drop)되며, 포함된 모든 데이터의 메모리도 함께 해제됩니다.

개발 임팩트

Rust의 Vec을 올바르게 이해하고 사용함으로써, 메모리 안전성을 유지하면서 효율적인 데이터 관리가 가능해집니다. 특히 불변/가변 빌림 규칙에 대한 이해는 Rust 프로그램의 안정성과 성능을 보장하는 데 필수적입니다. 이 글은 Rust 초심자들이 Vec의 기본적인 사용법부터 까다로운 빌림 규칙까지 체계적으로 학습하는 데 큰 도움을 줄 것입니다.