타입

타입 (Types)

Rust 프로그램의 모든 변수, 항목, 값은 타입을 가져요. 값의 타입은 그 값을 담는 메모리의 해석과 값에 수행할 수 있는 연산을 정의해요. 이번 장에서는 Rust의 타입 체계를 전체적으로 훑어볼게요.

출처: Rust Reference

본문

모든 변수, 항목, 값은 타입을 가져요. 값의 타입은 그 값을 담고 있는 메모리의 해석과 그 값에 수행할 수 있는 연산을 정의해요.

내장(built-in) 타입은 비자명한 방식으로 언어에 긴밀하게 통합되어 있어서, 사용자 정의 타입으로는 흉내낼 수 없는 부분이 많아요. 사용자 정의 타입은 제한된 능력을 가져요.

Rust의 타입 목록은 다음과 같아요:

불리언 — bool
숫자 — 정수와 실수
char
str
Never 타입 — ! — 값을 하나도 갖지 않는 타입
튜플 (Tuple)
배열 (Array)
슬라이스 (Slice)
구조체 (Struct)
열거형 (Enum)
공용체 (Union)
함수 (Functions)
클로저 (Closures)
참조 (References)
원시 포인터 (Raw pointers)
함수 포인터 (Function pointers)
trait 객체 (Trait objects)
impl trait

타입 표현식 (Type expressions)

Type →      TypeNoBounds
    | ImplTraitType
    | TraitObjectType

TypeNoBounds →      ParenthesizedType
    | ImplTraitTypeOneBound
    | TraitObjectTypeOneBound
    | TypePath
    | TupleType
    | NeverType
    | RawPointerType
    | ReferenceType
    | ArrayType
    | SliceType
    | InferredType
    | QualifiedPathInType
    | BareFunctionType
    | MacroInvocation

위 Type 문법 규칙에서 정의된 타입 표현식은 타입을 가리키는 구문이에요. 다음을 가리킬 수 있어요:

시퀀스 타입(튜플, 배열, 슬라이스).
원시 타입(불리언, 숫자, char, str).
항목으로의 경로(구조체, 열거형, 공용체, 타입 별칭, trait).
Self가 구현 중인 타입일 때의 Self 경로.
제네릭 타입 매개변수.
포인터 타입(참조, 원시 포인터, 함수 포인터).
컴파일러가 타입을 결정하도록 요청하는 추론된 타입.
모호성 해소에 쓰이는 괄호.
trait 타입: trait 객체와 impl trait.
never 타입.
타입 표현식으로 확장되는 매크로.

괄호로 감싼 타입 (Parenthesized types)

ParenthesizedType → ( Type )

어떤 상황에서는 타입의 조합이 모호할 수 있어요. 그럴 때는 타입 주위에 괄호를 써서 모호성을 피해요. 예를 들어 참조 타입 안에서 타입 바운드의 + 연산자가 어디에 적용되는지 불분명할 때 괄호 사용이 필요해요. 이렇게 모호성 해소가 필요한 문법 규칙은 Type 대신 TypeNoBounds 규칙을 사용해요.

#![allow(unused)]
fn main() {
use std::any::Any;
type T<'a> = &'a (dyn Any + Send);
}

재귀 타입 (Recursive types)

명목적(nominal) 타입 — 즉 구조체, 열거형, 공용체 — 은 재귀적일 수 있어요. 즉 각 열거형 변형이나 구조체·공용체 필드가, 직접적으로든 간접적으로든 그것을 감싸는 열거형이나 구조체 타입 자신을 가리킬 수 있어요.

이런 재귀에는 제약이 있어요:

재귀 타입은 재귀에 명목적 타입을 포함해야 해요. (단순한 타입 별칭이나 배열·튜플 같은 다른 구조적 타입이 아니라.) 그래서 type Rec = &'static [Rec]는 허용되지 않아요.
재귀 타입의 크기는 유한해야 해요. 다시 말해 재귀 필드는 포인터 타입이어야 해요.

재귀 타입과 그 사용 예시예요:

#![allow(unused)]
fn main() {
enum List<T> {
    Nil,
    Cons(T, Box<List<T>>)
}

let a: List<i32> = List::Cons(7, Box::new(List::Cons(13, Box::new(List::Nil))));
}

더 알아보기 (Learn more)

각 타입의 상세 규칙은 The Rust Reference의 타입별 챕터(숫자, 튜플, 배열, 슬라이스, 함수, 참조 등)에서 다뤄요.
재귀 타입과 DST의 관계는 동적 크기 타입 챕터를 함께 보면 좋아요.