[Rust] 참조자

소유권을 넘기지 않고 참조자를 통해 함수에 인자를 넘길 수 있다.

참조자 규칙

둘 중 하나만 가질 수 있다.

1. 하나의 가변 참조자
2. 여러 개의 불변 참조자

불변 참조자 문법

엠퍼센드(&) 기호로 참조자를 설정할 수 있다.

calculate_length 함수가 s가 문자열 참조자라는 것을 나타낸다.

fn calculate_length(s: &String) -> usize {
    s.len()
}

불변으로 빌린 참조자는 변경할 수 없다.

아래 코드는 불변 참조자를 변경하려고 해서 cannot borrow immutable borrowed content `*some_string` as mutable라는 에러가 발생한다.

fn main() {
    let s = String::from("hello");

    change(&s);
}

fn change(some_string: &String) {
    some_string.push_str(", world");
}

가변 참조자 문법

위의 코드에서 s를 mut로 바꾸고 함수 인자의 타입 앞에도 &mut를 붙이면 가변 참조자를 만들 수 있다.

fn main() {
    let mut s = String::from("hello");

    change(&mut s);
}

fn change(some_string: &mut String) {
    some_string.push_str(", world");
}

가변 참조자는 하나만 만들 수 있다.

아래 코드는 가변 참조자를 두 개나 만들려고 해서 cannot borrow `s` as mutable more than once at a time라는 컴파일 에러가 난다.

let mut s = String::from("hello");

let r1 = &mut s;
let r2 = &mut s;

이 제한사항 덕분에 데이터 레이스를 방지할 수 있다.

데이터 레이스 조건

1. 두 개 이상의 포인터가 동시에 같은 데이터에 접근한다.
2. 그 중 적어도 하나의 포인터가 데이터를 수정한다
3. 데이터 접근 동기화 메커니즘이 없다.

러스트는 데이터 레이스가 발생할 수 있는 코드를 컴파일 시키기 않아서 문제가 발생하지 않는다.

불변 참조자와 가변 참조자를 동시에 만들 수 없다.

아래 코드는 불변 참조자를 2개 만들고(여기까지는 괜찮음), 가변 참조자까지 만들어서 cannot borrow `s` as mutable because it is also borrowed as immutable라는 에러가 난다.

let mut s = String::from("hello");

let r1 = &s; // 문제 없음
let r2 = &s; // 문제 없음
let r3 = &mut s; // 큰 문제

댕글링 참조자(Dangling References)

댕글링 포인터란 이미 해제된 메모리를 가리키는 포인터다.

러스트의 라이프타임 특성이 댕글링 참조자가 생기는 것을 막아주는데 이는 나중에 다룬다.

아래 dangle 함수에서 s는 함수 스코프를 벗어나면 없어지는데 s의 참조자를 반환하려고 한다.

fn dangle() -> &String {

    let s = String::from("hello");

    &s
}

코드를 실행하면 this function's return type contains a borrowed value, but there is no value for it to be borrowed from. (해석: 이 함수의 반환 타입은 빌린 값을 포함하고 있는데, 빌려온 실제 값은 없습니다.)라는 에러를 낸다.