# Rust 빠른 참조

*소유권, 타입, 트레잇, 패턴 매칭 핵심*

> Source: The Rust Programming Language (doc.rust-lang.org) · MIT

## 기본

### Hello World

```
fn main() {
    println!("Hello, World!");
}
```

### Cargo 명령어

```
cargo new my_project    # create new project
cargo build             # compile (debug)
cargo build --release   # compile (optimized)
cargo run               # build and run
cargo test              # run tests
```

### 프로젝트 구조

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Cargo.toml` | 프로젝트 매니페스트 (의존성, 메타데이터) |
| `src/main.rs` | 바이너리 크레이트 진입점 |
| `src/lib.rs` | 라이브러리 크레이트 루트 |
| `tests/` | 통합 테스트 디렉터리 |

## 변수 및 가변성

### 바인딩 및 가변성

```
let x = 5;              // immutable by default
let mut y = 10;         // mutable
y += 1;
const MAX: u32 = 100;   // compile-time constant
```

### 섀도잉

```
let x = 5;
let x = x + 1;          // shadows previous x
let x = "now a string"; // can change type
```

### 스칼라 타입

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `i8..i128, isize` | 부호 있는 정수 |
| `u8..u128, usize` | 부호 없는 정수 |
| `f32, f64` | 부동소수점 (f64 기본값) |
| `bool` | `true` / `false` |
| `char` | 유니코드 스칼라 값 (4바이트) |

### 복합 타입

```
let tup: (i32, f64, char) = (42, 6.4, 'z');
let (a, b, c) = tup;        // destructure
let arr: [i32; 3] = [1, 2, 3];
let first = arr[0];
```

## 함수

### 정의

```
fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b   // no semicolon = return expression
}
```

### 클로저

```
let double = |x: i32| x * 2;
let sum: i32 = vec![1, 2, 3]
    .iter()
    .map(|x| x * 2)
    .sum();
```

### 함수 포인터 및 트레잇

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `fn(T) -> U` | 함수 포인터 타입 |
| `Fn(T) -> U` | 빌리는 클로저 |
| `FnMut(T) -> U` | 가변 빌리는 클로저 |
| `FnOnce(T) -> U` | 소유권을 가져가는 클로저 |

## 제어 흐름

### If / Else

```
let status = if score >= 90 { "A" }
             else if score >= 80 { "B" }
             else { "C" };  // if is an expression
```

### 반복문

```
loop { break; }                  // infinite
while condition { }              // while
for item in &vec { }             // iterator
for i in 0..10 { }              // range
for (i, v) in vec.iter().enumerate() { }
```

### 반복문 레이블

```
'outer: for i in 0..5 {
    for j in 0..5 {
        if i + j > 6 { break 'outer; }
    }
}
```

## 소유권 및 빌림

### 소유권 규칙

> 1. 각 값에는 정확히 하나의 소유자가 있다.
2. 소유자가 범위를 벗어나면 값이 삭제된다.
3. 값은 이동하거나 복제할 수 있다.

### 이동 및 복제

```
let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1;          // s1 is moved, no longer valid
let s3 = s2.clone();  // deep copy, both valid
```

### 빌림

```
fn len(s: &String) -> usize { s.len() }  // shared ref
fn push(s: &mut String) { s.push('!'); }  // mutable ref
// Rule: many &T OR one &mut T, never both
```

### 수명

```
fn longest<'a>(a: &'a str, b: &'a str) -> &'a str {
    if a.len() > b.len() { a } else { b }
}
```

## 구조체 및 열거형

### 구조체

```
struct User {
    name: String,
    age: u32,
    active: bool,
}
let u = User { name: String::from("Alice"), age: 30, active: true };
```

### Impl 블록

```
impl User {
    fn new(name: &str, age: u32) -> Self {
        Self { name: name.to_string(), age, active: true }
    }
    fn greeting(&self) -> String {
        format!("Hi, {}", self.name)
    }
}
```

### 열거형

```
enum Shape {
    Circle(f64),
    Rect { w: f64, h: f64 },
    Point,
}
let s = Shape::Circle(5.0);
```

## 패턴 매칭

### Match 표현식

```
match shape {
    Shape::Circle(r) => std::f64::consts::PI * r * r,
    Shape::Rect { w, h } => w * h,
    Shape::Point => 0.0,
}
```

### If Let 및 While Let

```
if let Some(val) = optional {
    println!("{val}");
}
while let Some(top) = stack.pop() {
    println!("{top}");
}
```

### 패턴 문법

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `_` | 와일드카드, 모든 것 매칭 |
| `x @ 1..=5` | 매칭된 범위를 `x`에 바인딩 |
| `(a, b, ..)` | 튜플 구조 분해, 나머지 무시 |
| `Some(x) if x > 0` | 매치 가드 |
| `Foo { x, .. }` | 구조체, 다른 필드 무시 |

## 오류 처리

### Result 및 Option

```
enum Result<T, E> { Ok(T), Err(E) }
enum Option<T>    { Some(T), None }
```

### ? 연산자

```
fn read_file(path: &str) -> Result<String, io::Error> {
    let mut s = String::new();
    File::open(path)?.read_to_string(&mut s)?;
    Ok(s)
}
```

### 오류 처리

```
match result {
    Ok(val) => println!("{val}"),
    Err(e) => eprintln!("Error: {e}"),
}
let val = result.unwrap_or(0);
let val = result.unwrap_or_else(|_| default());
```

### 일반 메서드

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `.unwrap()` | 값을 가져오거나 패닉 |
| `.expect(msg)` | 값을 가져오거나 메시지와 함께 패닉 |
| `.unwrap_or(default)` | 값을 가져오거나 기본값 사용 |
| `.map(f)` | Ok/Some 값 변환 |
| `.and_then(f)` | 연산 체인 (flatmap) |
| `.is_ok() / .is_some()` | 불리언 확인 |

## 트레잇

### 정의 및 구현

```
trait Summary {
    fn summarize(&self) -> String;
    fn preview(&self) -> String {   // default impl
        format!("{}...", &self.summarize()[..20])
    }
}
impl Summary for User {
    fn summarize(&self) -> String { self.name.clone() }
}
```

### 트레잇 바운드

```
fn notify(item: &impl Summary) { }
fn notify<T: Summary + Display>(item: &T) { }
fn notify(item: &(impl Summary + Display)) { }
```

### 일반 트레잇

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Display` | 사용자 대상 문자열 형식화 |
| `Debug` | 디버그 형식화 (`{:?}`) |
| `Clone, Copy` | 복제 (깊은 복사 / 비트 복사) |
| `PartialEq, Eq` | 동등 비교 |
| `PartialOrd, Ord` | 순서 비교 |
| `Iterator` | 반복을 위한 `next()` |
| `From, Into` | 타입 변환 |
| `Default` | 기본값 생성자 |

## 컬렉션

### Vec

```
let mut v: Vec<i32> = vec![1, 2, 3];
v.push(4);
v.pop();              // returns Option<i32>
let first = &v[0];   // panics if empty
let first = v.get(0); // returns Option<&i32>
```

### HashMap

```
use std::collections::HashMap;
let mut m = HashMap::new();
m.insert("key", 42);
m.entry("key").or_insert(0);
if let Some(val) = m.get("key") { }
```

### String

```
let s = String::from("hello");
let s = "hello".to_string();
let combined = format!("{} {}", s, "world");
for c in s.chars() { }   // iterate characters
```

### 이터레이터

```
let sum: i32 = vec![1, 2, 3].iter().sum();
let doubled: Vec<_> = v.iter().map(|x| x * 2).collect();
let evens: Vec<_> = v.iter().filter(|x| *x % 2 == 0).collect();
```

## 동시성

### 스레드

```
use std::thread;
let handle = thread::spawn(|| {
    println!("from spawned thread");
});
handle.join().unwrap();
```

### 채널

```
use std::sync::mpsc;
let (tx, rx) = mpsc::channel();
tx.send(42).unwrap();
let val = rx.recv().unwrap();
```

### 공유 상태

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Arc<T>` | 원자적 참조 카운팅 (스레드 안전 Rc) |
| `Mutex<T>` | 상호 배제, 내부 값 접근을 위해 잠금 |
| `RwLock<T>` | 여러 독자 또는 하나의 쓰기자 |
| `Send` | 트레잇: 스레드 간 전송 안전 |
| `Sync` | 트레잇: 스레드 간 참조 공유 안전 |

## 매크로 및 속성

### 일반 매크로

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `println!()` | 개행 포함 출력 |
| `format!()` | 형식화된 String 반환 |
| `vec![]` | 리터럴로 Vec 생성 |
| `todo!()` | 플레이스홀더, 런타임에 패닉 |
| `assert!(expr)` | expr이 false면 패닉 |
| `assert_eq!(a, b)` | a != b이면 패닉 |

### 파생 속성

```
#[derive(Debug, Clone, PartialEq)]
struct Point { x: f64, y: f64 }
// Auto-implements Debug, Clone, PartialEq
```

### 테스트 속성

```
#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;
    #[test]
    fn it_works() { assert_eq!(add(2, 2), 4); }
    #[test]
    #[should_panic]
    fn it_panics() { panic!("boom"); }
}
```