Rust 트레잇(Trait)과 제네릭(Generic) 사용법

Rust 트레잇(Trait)과 제네릭(Generic)이란 무엇인가요?

Rust는 강력한 타입 시스템을 가진 언어로, 코드의 재사용성과 확장성을 높이기 위해 트레잇(Trait)과 제네릭(Generic) 기능을 제공합니다. 이 두 개념은 Rust에서 추상화(abstraction)와 유연한 타입 사용을 가능하게 해주는 핵심 도구입니다.

제네릭(Generic) 타입: 다양한 타입을 유연하게 다루기

제네릭은 다양한 타입에 대해 하나의 함수나 구조체로 처리할 수 있게 해주는 기능입니다. 예를 들어, 정수든 실수든 문자열이든 상관없이 작동하는 함수를 만들고 싶을 때 사용됩니다.


fn print_item<T>(item: T) {
    println!("Item: {:?}", item);
}

위 코드에서 <T>는 어떤 타입도 올 수 있음을 의미합니다. T는 실제 함수가 호출될 때 구체적인 타입으로 바뀌어 동작하게 됩니다. 이를 통해 코드 중복을 줄이고, 타입 안정성도 확보할 수 있습니다.

트레잇(Trait): 공통된 동작 정의

트레잇은 다른 언어에서의 인터페이스(interface) 개념과 유사합니다. 여러 타입이 공통적으로 가져야 할 행동(메서드)을 정의합니다.


trait Speak {
    fn speak(&self);
}

struct Dog;
struct Cat;

impl Speak for Dog {
    fn speak(&self) {
        println!("멍멍!");
    }
}

impl Speak for Cat {
    fn speak(&self) {
        println!("야옹~");
    }
}

위 예제에서 Speak라는 트레잇은 speak() 메서드를 요구하며, Dog과 Cat 구조체는 각각 이 트레잇을 구현합니다. 즉, 공통된 행동을 정의하고 구현체마다 다르게 표현할 수 있습니다.

제네릭과 트레잇을 함께 사용하기

제네릭은 트레잇과 함께 사용될 때 진가를 발휘합니다. 특정 타입이 어떤 트레잇을 구현한 경우에만 제네릭 함수나 구조체에서 사용할 수 있도록 제한할 수 있습니다.


fn make_speak<T: Speak>(animal: T) {
    animal.speak();
}

위 코드에서 T: Speak는 T 타입이 반드시 Speak 트레잇을 구현해야 함을 의미합니다. 이렇게 하면 함수 내부에서 speak() 메서드를 안전하게 호출할 수 있습니다.

where 절을 이용한 가독성 향상

복잡한 트레잇 제약을 사용할 때는 where 절을 사용하면 가독성이 향상됩니다.


fn describe<T, U>(item1: T, item2: U)
where
    T: std::fmt::Debug,
    U: std::fmt::Display,
{
    println!("item1: {:?}, item2: {}", item1, item2);
}

이렇게 하면 함수 시그니처가 깔끔해지고, 트레잇 제약이 명확히 구분되어 코드 이해에 도움이 됩니다.

트레잇 객체와 동적 디스패치

트레잇을 제네릭으로 사용하는 대신, 트레잇 객체(trait object)를 통해 런타임에 타입을 결정할 수도 있습니다. 이때는 dyn 키워드를 사용합니다.


fn call_speak(animal: &dyn Speak) {
    animal.speak();
}

이 방식은 여러 타입을 하나의 컬렉션(Vec 등)에 넣거나, 동적으로 타입이 변할 수 있는 상황에서 유용합니다.

트레잇 바운드의 다양한 활용 예시

트레잇은 정렬, 비교, 출력 등의 다양한 상황에서 쓰입니다. 예를 들어, PartialOrd 트레잇을 사용하면 두 값을 비교할 수 있습니다.


fn find_max<T: PartialOrd>(a: T, b: T) -> T {
    if a > b {
        a
    } else {
        b
    }
}

이 함수는 어떤 타입이든 크기 비교가 가능하다면 최대값을 반환합니다.

결론: Rust의 강력한 타입 시스템 활용하기

Rust의 트레잇(Trait)과 제네릭(Generic)은 코드의 재사용성과 확장성을 크게 높여주는 강력한 기능입니다. 트레잇을 통해 공통 동작을 정의하고, 제네릭을 통해 다양한 타입을 유연하게 다룰 수 있으며, 이를 조합함으로써 성능과 안전성을 모두 갖춘 추상화가 가능합니다.

초보자에게는 처음에 다소 복잡하게 느껴질 수 있지만, 예제를 통해 연습하다 보면 매우 직관적이고 강력한 도구임을 깨닫게 됩니다. 실전 프로젝트에서도 필수적으로 사용되므로 꼭 익혀 두세요!

mystory55801 님의 블로그