Ownership, Lifetime, Borrow Checker

Ownership과 Lifetime, Borrow Checker는 Rust 언어가 다른 언어들과 개념적으로 차이가 많이 나는 부분이다. 이 세 가지 개념은 모두 서로 연관되어 있다.

기본적으로 Ownership을 가진 소유자는 하나다. 다만 Ownership을 가지지 않았다고 해서 해당 변수에 접근하지 못한다는 것을 의미하진 않는다. Ownership은 Borrow Checker가 Lifetime을 체크하기 위해 함께 사용되는 개념이다.

아래 코드는 컴파일되지 않는다.

 1#[derive(Debug)]
 2struct Number {
 3    num: i32
 4}
 5
 6fn show_number(num: Number) {
 7    println!("{:?}", num);
 8}
 9
10fn main() {
11    let number = Number { num: 123 };
12
13    show_number(number);
14
15    println!("{:?}", number);
16}

Number 타입은 i32 타입의 num 필드를 갖고 있고, show_number() 함수는 단순히 Number 타입을 출력해 준다.

위 코드가 에러가 발생하는 원인은 fn main() 함수의 마지막 라인에 있다.

에러가 발생한 이유는 number가 이동된 후 값을 빌리려고 했기 때문이다.

1. show_number(number) 함수로 number의 Ownership이 이동됬다.
2. println!("{:?}", number); 에서 Ownership이 이동된 number를 사용하려고 하기 때문에 에러가 발생한다.

Borrow Checker는 Lifetime을 체크하는데, show_number() 함수로 number의 Ownership이 이동한 시점에서 main() 함수 블록 내에서는 number의 Lifetime이 끝났다고 볼 수 있다. 정확히는 show_number() 함수 내로 Ownership이 이동했고 이 함수가 끝나는 시점에 Drop 되는 것이다.

Ownership과 원시 타입

원시 타입에 대해선 위에서 설명한 논리가 적용되지 않는다.

즉, 아래 코드는 문제없이 실행된다.

 1fn show_number(num: i32) {
 2    println!("{}", num);
 3}
 4
 5fn main() {
 6    let num = 123;
 7
 8    show_number(num);
 9
10    println!("{}", num);
11}

앞서 설명한 내용대로라면, show_number(num) 함수로 num의 Ownership이 이동되고 println!("{}", num); 에서 에러가 발생해야 하지만 정상적으로 실행될 것이다.

이유는 Rust가 원시 타입에 대해 Copy 트레잇을 구현하고 있기 때문이다. Copy 트레잇을 구현한 타입에서 복사는 Ownership이 안쪽 범위로 이동하는 경우 항상 암묵적으로 발생한다.

따라서, show_number(num) 호출 시 내부로 복사된 객체가 넘어가며, main() 에서 num의 Ownership은 아직 유효한 것이다.