Rust 입문: 소유권·빌림·Result를 실행 예제로 이해하기

Rust는 소유권과 타입 검사로 메모리 사용 규칙을 컴파일할 때 확인하는 개발 언어입니다. Java·Kotlin처럼 가비지 컬렉터가 객체의 도달 가능성을 추적하는 방식 대신, 값을 누가 소유하고 얼마 동안 빌리는지를 코드로 표현합니다. 이 차이를 이해하면 컴파일러의 오류 메시지를 단순한 문법 제약이 아니라 데이터 사용 계약으로 읽을 수 있습니다.

이 글은 다른 언어로 함수를 작성해 본 개발자를 위한 입문 안내입니다. Rust 1.100.0, edition 2024, macOS arm64에서 실행했습니다. edition은 문법·호환 규칙을 선택하는 값이며 컴파일러 버전과 별개입니다. 아래 예제는 표준 라이브러리만 사용하고 외부 통신은 하지 않습니다.

Rust는 어떤 문제에 도움이 될까?

Rust는 네이티브 코드로 컴파일되며, 언어의 기본 메모리 관리에 추적형 GC를 요구하지 않습니다. CLI, 시스템 구성 요소, 메모리·지연 예산이 중요한 프로그램을 검토할 때 유용한 선택지입니다. 공식 소개도 성능과 메모리 안전성을 주요 목표로 제시합니다. 다만 GC가 없다는 사실만으로 Java보다 빠르거나 응답 시간이 짧다고 결론 내릴 수는 없습니다. 이 글에서는 성능 비교를 측정하지 않았습니다.

기준	Java·Kotlin/JVM	Rust
일반적인 객체 메모리 관리	GC가 회수 대상을 추적	소유권과 Drop을 통한 자원 정리
데이터 전달	객체 참조를 여러 곳에서 보유 가능	타입에 따라 이동·복사하고 필요하면 참조로 빌림
실패 전달	예외나 결과 타입 등으로 표현	Result<T, E>로 성공·실패를 명시하는 API가 흔함
도입할 때 확인할 비용	기존 JVM 라이브러리와 팀 경험	소유권 학습, 라이브러리·빌드·운영 도구 적합성

기존 서비스의 병목이 DB 대기나 외부 API라면 언어 교체 전에 그 경로부터 측정해야 합니다. 첫 도입은 경계가 분명한 작은 CLI부터 시작해 개발·배포 부담을 확인하는 편이 좋습니다.

소유권과 빌림은 어떻게 다를까?

먼저 운영체제별 공식 설치 안내에 따라 rustup과 Rust를 설치한 뒤 아래 예제를 실행하세요. macOS에서는 네이티브 링크에 필요한 Command Line Tools도 준비합니다.

String은 문자열 데이터를 소유합니다. 다음 코드를 move_error.rs로 저장하면 의도적으로 컴파일에 실패합니다.

fn main() {
    let name = String::from("Rust");
    let moved = name;
    println!("{name}, {moved}");
}

rustc --edition 2024 move_error.rs

let moved = name에서 소유권이 이동했기 때문에, 이후 name을 출력하는 부분에서 E0382: borrow of moved value가 발생합니다. 모든 대입이 이동인 것은 아닙니다. u64처럼 Copy를 구현한 타입은 대입할 때 복사됩니다. String::clone()은 별도의 문자열 데이터를 복제하므로 필요한 경우에만 사용합니다. 자세한 규칙은 공식 소유권 설명을 참고하세요.

값을 읽기만 할 때는 소유권을 넘기는 대신 &로 빌릴 수 있습니다. 다음 코드를 별도 파일 borrow_ok.rs로 저장하세요.

fn main() {
    let mut name = String::from("Rust");
    let borrowed = &name;
    println!("{borrowed}");
    name.push_str(" language");
    println!("{name}");
}

rustc --edition 2024 borrow_ok.rs -o borrow_ok
./borrow_ok

실제 출력은 다음과 같습니다.

Rust
Rust language

첫 println! 뒤에는 borrowed를 다시 사용하지 않아 공유 빌림이 끝납니다. 그래서 같은 블록 안에서도 이후 name을 수정할 수 있습니다. push_str 뒤에서 borrowed를 다시 출력하도록 바꾸면, 그 참조를 사용해야 하는 기간과 변경을 위한 배타적 빌림이 겹쳐 컴파일에 실패합니다.

같은 데이터에 대한 빌림은 **여러 공유 참조 &T 또는 하나의 배타적 참조 &mut T**라는 규칙으로 이해하면 출발하기 좋습니다. &T가 내부 가변성까지 전부 금지한다는 뜻은 아닙니다. 상세 조건은 공식 빌림 문서에 나옵니다. lifetime은 참조가 유효해야 하는 기간의 관계를 표현하며, 메모리를 더 오래 살려주는 기능은 아닙니다.

Cargo로 금액 집계 CLI 만들기

입력한 정수 금액의 개수와 합계를 출력합니다. 특정 서비스의 결제 로직이 아닌 설명용 프로그램이며, 금액 단위는 입력 전체에서 같다고 가정합니다. 소수·음수는 받지 않고 각 금액과 합계는 u64 범위 안이어야 합니다.

아래 명령은 macOS·Linux 셸 기준입니다. Rust 도구가 설치된 환경에서 실습 버전을 준비합니다.

rustup toolchain install 1.100.0 --profile minimal --component rustfmt --component clippy
cargo +1.100.0 new expense-summary --bin --edition 2024
cd expense-summary

아래 세 파일로 내용을 맞춥니다. rust-toolchain.toml은 이 폴더에서 사용할 도구 버전을 고정하고, Cargo.toml은 패키지 설정을 담습니다. Cargo의 빌드·검사 명령은 공식 Cargo 입문에서도 확인할 수 있습니다.

Cargo.toml

[package]
name = "expense-summary"
version = "0.1.0"
edition = "2024"

[dependencies]

rust-toolchain.toml

[toolchain]
channel = "1.100.0"
profile = "minimal"
components = ["rustfmt", "clippy"]

그림은 summarize의 반복과 조기 반환을 보여줍니다. 왼쪽의 다음 값 검사로 돌아가는 선은 누적 성공 후의 반복이며, 오른쪽 오류 경로는 모두 main의 Err 분기로 모입니다.

src/main.rs

use std::{env, process::ExitCode};

struct Summary {
    count: usize,
    total: u64,
}

#[derive(Debug)]
enum InputError {
    EmptyInput,
    InvalidAmount,
    TotalOverflow,
}

fn summarize(inputs: &[String]) -> Result<Summary, InputError> {
    if inputs.is_empty() {
        return Err(InputError::EmptyInput);
    }

    let mut total = 0_u64;
    for input in inputs {
        let amount = input
            .parse::<u64>()
            .map_err(|_| InputError::InvalidAmount)?;
        total = total.checked_add(amount).ok_or(InputError::TotalOverflow)?;
    }

    Ok(Summary {
        count: inputs.len(),
        total,
    })
}

fn main() -> ExitCode {
    let inputs: Vec<String> = env::args().skip(1).collect();
    match summarize(&inputs) {
        Ok(summary) => {
            println!("count={}, total={}", summary.count, summary.total);
            ExitCode::SUCCESS
        }
        Err(error) => {
            eprintln!("error: {error:?}");
            ExitCode::FAILURE
        }
    }
}

inputs는 main이 소유한 Vec<String>입니다. summarize(&inputs)는 벡터의 문자열들을 슬라이스 &[String]로 빌리므로 전체 데이터를 복제하거나 소유권을 넘기지 않습니다. for input in inputs도 문자열을 참조로 읽습니다. 이 예제에서 빌림은 입력 문자열 복사를 피하지만, 명령행 인자를 수집하는 과정의 메모리 할당까지 없애지는 않습니다.

Summary는 성공 결과를 묶는 구조체이고 InputError는 가능한 실패를 나열한 열거형입니다. Result<Summary, InputError>는 두 결과 중 하나를 반환한다는 계약입니다. ?는 Err를 만나면 현재 함수에서 조기 반환하고, 성공이면 내부 값을 꺼냅니다. 예외를 던지거나 프로그램을 즉시 종료하는 연산자가 아닙니다. 공식 Result 설명에서 오류 전파 규칙을 확인할 수 있습니다.

parse::<u64>()는 개별 숫자의 형식과 범위를 검사합니다. checked_add는 두 값의 합이 범위를 넘으면 None을 반환하고, ok_or가 이를 TotalOverflow 오류로 바꿉니다. 이처럼 입력값은 각각 유효해도 합계는 실패할 수 있습니다. main은 match로 성공·실패를 모두 처리하며, {:?}는 Debug 형식으로 오류 이름을 출력합니다.

실행하면 무엇을 확인할 수 있을까?

rustc --version
cargo check --offline
cargo fmt --check
cargo clippy --offline -- -D warnings
cargo run --offline --quiet -- 12000 8000 0

위 실행의 표준 출력은 다음과 같습니다. -- 뒤의 값이 Cargo가 아닌 예제 프로그램의 인자로 전달됩니다.

count=3, total=20000

실제 CLI 실행에서 확인한 대표 결과입니다. 오류가 나면 부분 합계를 출력하지 않으며, 모두 종료 코드 1과 표준 오류로 전달됩니다.

cargo run --offline --quiet -- 뒤의 인자	출력	종료 코드
12000 8000 0	표준 출력 count=3, total=20000	0
0	표준 출력 count=1, total=0	0
인자 없음	표준 오류 error: EmptyInput	1
12000 abc	표준 오류 error: InvalidAmount	1
-1 또는 1.5	표준 오류 error: InvalidAmount	1
18446744073709551616	표준 오류 error: InvalidAmount	1
18446744073709551615 0	표준 출력 count=2, total=18446744073709551615	0
18446744073709551615 1	표준 오류 error: TotalOverflow	1

cargo check는 코드를 실행하지 않고 타입 등을 검사합니다. cargo fmt --check는 포맷, Clippy는 정적 진단을 확인합니다. 이 명령들이 성공해도 계산 규칙이 맞는지는 별도로 실행해 확인해야 합니다. 여기서는 debug·release 실행의 출력과 오류·종료 코드를 대조했으며 처리량이나 운영 부하는 측정하지 않았습니다.

Rust가 보장하는 범위는 어디까지일까?

Safe Rust의 타입·소유권 검사는 잘못된 참조 사용과 데이터 레이스를 예방하는 데 도움을 줍니다. 스레드로 값을 옮길 수 있는지와 참조를 공유할 수 있는지는 Send·Sync 같은 타입 계약에도 연결됩니다. 그렇다고 모든 경쟁 조건, 교착 상태, 메모리 누수나 업무 로직 오류가 사라지는 것은 아닙니다.

unsafe는 일부 연산의 안전 조건을 작성자가 책임지게 합니다. 빌림 검사 전체를 끄는 스위치는 아니며, 잘못 구현한 unsafe나 FFI 경계는 안전성에 영향을 줄 수 있습니다. 서버·비동기 실행·공유 상태 설계는 이번 CLI의 검증 범위에 포함하지 않았습니다.

다음 실습에서는 입력 금액을 파일에서 읽도록 확장해 보세요. 파일 읽기의 I/O 오류를 기존 InputError와 어떻게 구분할지 정하면, 소유권과 오류 타입이 실제 프로그램의 경계를 어떻게 드러내는지 더 구체적으로 이해할 수 있습니다.