소개

프로그래밍 언어는 오랫동안 저수준 제어와 편한 문법 가운데 하나를 고르게 했습니다. C와 C++는 메모리 배치와 실행 비용을 직접 정할 수 있지만 메모리 오류를 프로그래머가 피해야 하고, 가비지 컬렉터를 쓰는 언어는 그 오류를 줄여 주는 대신 메모리를 언제 정리할지 정하기 어렵습니다. 러스트는 소유권 규칙을 컴파일러가 검사하는 방식으로, 저수준 제어를 유지하면서 메모리 오류를 컴파일할 때 막으려는 언어입니다.

이 글은 러스트가 어떤 작업과 사람에게 잘 맞는지, 이 교재가 어떤 독자를 생각하고 쓰였는지, 그리고 각 장을 어떤 순서로 읽고 예제를 어떻게 활용하면 좋은지를 정리합니다.

러스트가 잘 맞는 자리

러스트가 모든 작업의 기본값인 것은 아닙니다. 아래 그림처럼 세 가지 요구가 함께 있을 때 특히 잘 맞습니다.

첫째는 제어와 성능입니다. 메모리를 어디에 둘지, 실행에 어떤 비용이 드는지를 직접 정해야 하는 프로그램에서 러스트는 C나 C++와 비슷한 수준의 제어를 제공하며, 반복자처럼 편한 추상화를 써도 직접 쓴 저수준 코드만큼 빠르게 실행되는 코드로 컴파일되도록 설계되었습니다. 둘째는 컴파일러가 지키는 안전성입니다. 안전한 러스트에서는 소유권과 대여, 타입 규칙이 메모리 안전성 오류와 데이터 경쟁을 컴파일할 때 거부하므로, 기능을 더하거나 코드를 고친 뒤에도 그 규칙이 깨지지 않았는지를 컴파일러가 다시 확인해 줍니다.

셋째는 도구와 협업입니다. 러스트 프로젝트는 의존성 관리와 빌드를 맡는 Cargo, 코드 모양을 통일하는 rustfmt, 편집기에서 자동 완성과 오류 표시를 제공하는 rust-analyzer를 공식 도구로 함께 내놓으므로, 여러 사람이 같은 방식으로 프로젝트를 빌드하고 관리할 수 있습니다. Cargo와 rustfmt는 러스트를 설치할 때 함께 설치되고, rust-analyzer는 편집기 확장이나 rustup component add rust-analyzer로 따로 설치합니다. 그림의 가운데가 세 요구가 겹치는 자리이며, 그림에도 적혀 있듯이 이 안전성 규칙이 교착 상태 같은 모든 동시성 오류까지 없애 주는 것은 아닙니다.

이 세 요구 때문에 러스트는 여러 곳에서 쓰입니다. 시스템 프로그래밍 경험이 서로 다른 사람들이 섞인 개발팀은 미묘한 메모리 오류를 코드 리뷰와 긴 테스트로 찾는 대신 컴파일러에게 맡길 수 있습니다. 운영체제 같은 시스템 개념을 공부하는 학생에게는 저수준 개념을 안전하게 실험할 수 있는 언어가 되고, 회사들은 명령줄 도구, 웹 서비스, 임베디드 장치, 브라우저의 일부 같은 다양한 프로그램을 러스트로 만듭니다.

이 교재의 독자

이 교재는 다른 프로그래밍 언어를 조금이라도 써 본 독자를 생각하고 썼으며, 그 언어가 무엇인지는 상관없습니다. 변수에 값을 저장하고, 조건에 따라 실행을 나누고, 반복으로 같은 작업을 되풀이한다는 생각에 익숙하면 충분합니다. 프로그래밍 자체를 처음 배운다면 프로그래밍 입문서를 먼저 읽는 편이 좋습니다.

터미널에서 폴더를 옮겨 다니고 명령을 입력하는 일이 낯설다면, 1장의 짧은 프로그램을 따라 하며 먼저 익히세요. 소유권 오류를 아직 설명하지 못한다고 해서 설치나 출력 실습을 미룰 필요는 없으며, 낯선 문법은 해당 장에서 다시 설명합니다.

이 교재의 구성과 읽는 순서

이 교재에는 개념을 설명하는 장과, 앞에서 배운 개념으로 작은 프로그램을 만드는 프로젝트 장이 있습니다. 프로젝트는 1장의 추리 게임, 11장의 명령줄 검색 도구, 19장의 멀티스레드 웹 서버 세 가지입니다. 앞 장의 내용을 뒤 장에서 쓰므로 처음부터 차례로 읽는 것을 전제로 썼지만, 막히는 곳은 넘겼다가 뒤에서 헷갈릴 때 돌아와 읽어도 됩니다.

이 교재는 공식 Book의 2장인 추리 게임을 1장에 넣었으므로, 2장부터 15장까지는 공식 Book보다 장 번호가 하나 작습니다. 또 공식 Book의 17장인 비동기 프로그래밍(async와 await, 퓨처와 스트림)은 이 교재에서 다루지 않으므로, 16장 이후의 장은 공식 Book보다 번호가 둘 작습니다. 15장의 스레드를 익힌 뒤 비동기 프로그래밍이 필요하면 공식 Book의 17장을 이어서 읽으세요.

처음 배운다면 1장의 설치와 Hello, world!, 2장의 기본 문법, 3장의 소유권 순서로 읽습니다. 다른 언어로 기본 문법에 익숙하다면 2장을 빠르게 훑은 뒤 3장의 소유권부터 천천히 읽어도 됩니다. 소유권은 러스트의 다른 모든 기능의 바탕이 되므로, 3장은 건너뛰지 않는 것이 좋습니다.

예제를 활용하는 방법

예제는 읽기만 하기보다 새 Cargo 프로젝트를 만들어 직접 입력하고 실행해 보는 것이 좋습니다. 그리고 아래 그림처럼 한 요소만 바꾸어 다시 실행하며, 결과가 왜 달라지는지 확인합니다.

먼저 원래 예제의 입력과 실행 환경, 기대하는 출력을 적어 둡니다. 그다음 타입이나 참조, 입력값 가운데 하나만 바꾸어 cargo run이나 cargo test로 실행하고, 결과가 컴파일 실패인지, 실행 중의 패닉인지, 아니면 실행은 되지만 의도와 다른 결과인지를 구분합니다. 세 경우는 읽을 곳이 다르므로 하나의 오류로 뭉뚱그리지 않습니다.

컴파일 실패라면 컴파일러의 진단을, 패닉이라면 패닉 메시지와 백트레이스(backtrace), 그때의 입력을, 의도와 다른 결과라면 테스트의 기대값과 실제값을 읽습니다. 그 정보로 원인을 짐작해 고친 뒤 다시 실행해 짐작이 맞았는지 확인하고, 원래 예제로 돌아와 다음 변화를 시도합니다.

러스트를 배우는 과정에서 중요한 부분은 컴파일러의 오류 메시지를 읽는 법을 익히는 것입니다. 그래서 이 교재에는 일부러 컴파일되지 않게 만든 예제와 그 오류 메시지가 자주 나오며, 그런 예제는 코드 앞뒤의 문장에서 컴파일되지 않거나 패닉이 난다는 점을 밝힙니다. 공식 Book은 이런 예제를 러스트의 비공식 마스코트인 게 페리스(Ferris)로 표시합니다.

페리스	의미
	컴파일되지 않는 코드
	패닉이 발생하는 코드
	의도대로 작동하지 않는 코드

컴파일되지 않는 예제가 나오면, 대부분 바로 이어지는 문단에서 그 코드를 고쳐 나갑니다. 그러니 예제를 실행했는데 오류가 나더라도 당황하지 말고, 그 예제의 앞뒤 문장을 먼저 읽어 일부러 실패하게 만든 예제인지 확인하세요.

정리

• 러스트는 제어와 성능, 컴파일러가 지키는 안전성, 공통 도구를 통한 협업이 함께 필요한 곳에서 특히 잘 맞습니다.
• 이 교재는 다른 언어로 변수, 조건, 반복을 써 본 독자를 생각하고 썼습니다.
• 프로젝트 장은 1장의 추리 게임, 11장의 명령줄 검색 도구, 19장의 웹 서버입니다.
• 장 번호는 공식 Book과 다르며, 공식 Book 17장의 비동기 프로그래밍은 이 교재에서 다루지 않습니다.
• 예제는 한 요소만 바꾸어 실행하고, 결과를 컴파일 실패, 패닉, 의도와 다른 결과로 나누어 각각 맞는 정보를 읽습니다.
• 일부러 실패하게 만든 예제는 코드 앞뒤의 문장에서 그 점을 밝힙니다.

연습 문제

1. 세 가지 실패

다음 세 결과는 각각 어떤 종류의 실패이고, 먼저 읽어야 할 정보는 무엇인가요? (가) cargo run이 error[E0308]: mismatched types를 출력하고 실행 파일을 만들지 못했다. (나) 실행 중에 index out of bounds라는 메시지와 함께 프로그램이 멈췄다. (다) 1부터 5까지 더하는 함수가 15 대신 10을 돌려준다.

2. 어디서부터 읽을까

Python으로 몇 년간 프로그램을 써 왔고 C는 써 본 적이 없는 독자가 이 교재를 시작하려 합니다. 어느 장부터 어떻게 읽으면 좋을까요?

이것으로 들어가기를 마칩니다. 다음 장의 러스트 설치에서는 운영체제별로 러스트를 설치하고, 설치가 제대로 되었는지 확인합니다.