Move 문법

(변수의) 할당은 _소유권_을 변수 간에 이동시킵니다:

fn main() {
    let s1: String = String::from("Hello!");
    let s2: String = s1;
    println!("s2: {s2}");
    // println!("s1: {s1}");
}
  • s1을 s2에 할당하여 소유권을 이전시킵니다.
  • s1의 스코프가 종료되면 아무 일도 없습니다: 왜냐하면 s1은 아무런 소유권이 없기 때문입니다.
  • s2의 스코프가 종료되면 문자열 데이터는 해제됩니다.

s2로 이동 전 메모리:

StackHeaps1ptrHello!len4capacity4

s2로 이동 후 메모리:

StackHeaps1ptrHello!len4capacity4s2ptrlen4capacity4(inaccessible)

값을 함수에 전달할때, 그 값은 매개변수에 할당됩니다. 이때 소유권의 이동이 일어납니다:

fn say_hello(name: String) {
    println!("안녕하세요 {name}")
}

fn main() {
    let name = String::from("Alice");
    say_hello(name);
    // say_hello(name);
}
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  • 이는 C++과 정반대 임을 설명하세요. C++에서는 복사가 기본이고, std::move 를 이용해야만 (그리고 이동 생성자가 정의되어 있어야만!) 소유권 이전이 됩니다.

  • 실제로 이동되는 것은 소유권일 뿐입니다. 머신 코드 레벨에서 데이터 복사가 일어날 지 말 지에 대한 것은 컴파일러 내부에서 일어나는 최적화 문제입니다. 이런 복사는 최적화 과정에서 제거가 됩니다.

  • 정수와 같은 간단한 값들은 Copy (뒤에 설명합니다)로 마킹될 수 있습니다.

  • 러스트에서는 복사할때에는 명시적으로 clone을 사용합니다.

say_hello 예:

  • say_hello함수의 첫번째 호출시 main함수는 자신이 가진 name에 대한 소유권을 포기하므로, 이후 main함수에서는 name을 사용할 수 없습니다.
  • name에 할당되있는 힙 메모리는 say_hello함수의 끝에서 해제됩니다.
  • main함수에서 name을 참조로 전달(빌림)하고(&name), say_hello에서 매개변수를 참조형으로 수정한다면 main함수는 name의 소유권을 유지할 수 있습니다.
  • 또는 첫번째 호출 시 main함수에서 name을 복제하여 전달할 수도 있습니다.(name.clone())
  • 러스트는 이동을 기본으로 하고 복제를 명시적으로 선언하도록 만듬으로, 의도치 않게 복사본을 만드는 것이 C++에서보다 어렵습니다.

더 살펴보기

Defensive Copies in Modern C++

Modern C++은 이 문제를 다르게 해결합니다:

std::string s1 = "Cpp";
std::string s2 = s1;  // s1의 데이터를 복제합니다.
  • s1의 힙 데이터는 복제되고, s2는 독립적인 복사본을 얻습니다.
  • s1 와 s2의 스코프가 종료되면 각각의 메모리가 해제됩니다.

복사 전:

StackHeaps1ptrCpplen3capacity3

복사 후:

StackHeaps1ptrCpplen3capacity3s2ptrCpplen3capacity3

키 포인트:

  • C++는 Rust와 약간 다른 선택을 했습니다. =는 데이터를 복사하므로 문자열 데이터가 클론되어야 합니다. 그렇지 않으면 문자열 중 하나가 범위를 벗어날 때 double-free가 발생합니다.

  • C++에는 값을 이동할 수 있는 시점을 나타내는 데 사용되는 std::move도 있습니다. 예가 s2 = std::move(s1)이었다면 힙 할당이 발생하지 않습니다. 이동 후에는 s1이 유효하지만 지정되지 않은 상태가 됩니다. Rust와 달리 프로그래머는 s1을 계속 사용할 수 있습니다.

  • Rust와 달리, C++의 =는 복사되거나 이동되는 타입에 따라 결정된 임의의 코드를 실행할 수 있습니다.