RustBook - 섀도잉 (Shadowing)

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섀도잉이란

업다운게임 튜토리얼에서 보았듯이, 이전 변수와 같은 이름으로 새로운 변수를 선언할 수 있습니다.

 

        let mut guess = String::new();
        io::stdin().read_line(&mut guess).expect("Failed to read line");

        let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
            Ok(num) => num,
            Err(_) => continue,
        };

guess가 두번 선언됨

 

이를 변수 가리기 (Shadowing)이라고 합니다.

 

두번째 변수가 첫번째 변수를 가린다는 뜻으로, 해당 변수 이름을 사용할 때 컴파일러가 두번째 변수를 인식한다는 의미입니다.

 

결과적으로 두번째 변수는 첫번째 변수를 가리고,

이 상태는 두번째 변수가 또 다른 새로운 변수에 의해 가려지거나 해당 범위(scope)가 끝날 때 까지 유지됩니다.

 

fn main() {
    let x = 5;
    let x = x + 1;
    {
        let x = x * 2;
        println!("The value of x in the inner scope is: {x}");
    }
    println!("The value of x is: {x}");
}

 

맨 먼저 x를 값 5로 바인딩합니다.

그 다음, let x = 를 반복하여 새로운 변수를 선언하며 기존 값에 1을 더해 x를 6으로 만듭니다.

 

이후, 중괄호로 생성된 내부 스코프에서 세번째 let 선언은 또 다른 x를 선언하여 이전값에 2를 곱합니다.

여기서 let x의 x는 세번째 x이며, 우측의 표현식 x * 2의 x는 두번째 x (6)입니다. 따라서 세번째 x는 12가 됩니다.

 

내부 스코프 { }가 종료되었습니다. 세번째 x는 내부 스코프에서 정의되었으므로,

이 스코프가 끝나면 섀도잉이 종료되고 x는 다시 외부의 스코프, 두번째 스코프의 값 6이 됩니다.

 

$ cargo run
   Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
    Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.31s
     Running `target/debug/variables`
The value of x in the inner scope is: 12
The value of x is: 6

 

섀도잉과 mut의 차이점

불변성을 유지하면서 값 변환

mut 키워드를 사용하지 않고 let을 반복해 새로운 변수를 생성함으로써 값을 변환할 수 있습니다.

이 과정에서 변수는 여전히 불변으로 유지됩니다.

 

mut를 사용할 경우, 변수 값이 재할당 가능해지지만 잘못된 재할당시 컴파일타임 오류를 놓치기 쉬울 수 있습니다.

 

타입 변경 가능

mut와 섀도잉의 가장 큰 차이점입닌다. let은 새로운 변수를 생성하는 것이므로, 같은 이름을 사용하면서도 타입 변경이 가능합니다.

 

예를들어 공백 문자를 저장한 후, 이를 개수로 변환하고자 한다면,

let spaces = "   ";
let spaces = spaces.len();

 

위와 같이 작성해야 할것입니다.

첫번째 변수는 &str 타입이고, 두번째 변수는 숫자 타입(usize)입니다.

 

섀도잉을 사용하면, spaces_str와 spaces_num과 같은 다른 이름을 가진 두 변수를 굳이 선언할 필요가 없겠지요

spaces라는 하나의 변수명을 재사용할 수 있습니다.

 

그러나 mut을 이용한다면, 컴파일 시 오류가 발생합니다.

let mut spaces = "   ";
spaces = spaces.len();

$ cargo run
   Compiling variables v0.1.0 (file:///projects/variables)
error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:3:14
  |
2 |     let mut spaces = "   ";
  |                      ----- expected due to this value
3 |     spaces = spaces.len();
  |              ^^^^^^^^^^^^ expected `&str`, found `usize`

For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.
error: could not compile `variables` (bin "variables") due to 1 previous error

 

expected `&str`, found `usize`

 

처음 spaces 선언 시 타입추론을 통해 spaces의 타입은 &str로 정해졌으며,

가변변수를 사용한다 하더라도 다른 타입의 값을 집어넣을 수는 없습니다.

 

퀴즈

A. 아래 프로그램의 컴파일 여부를 작성하세요. 만약 컴파일 가능하다면 실행결과를 작성하세요.

fn main() {
  let mut x: u32 = 1;
  {
    let mut x = x;
    x += 2;
  }
  println!("{x}");
}

 

 

B. 아래 프로그램의 컴파일 여부를 작성하세요. 만약 컴파일 가능하다면 실행결과를 작성하세요.

fn main() {
  let mut x: u32 = 1;
  x = "Hello world";
  println!("{x}");
}

 

 

퀴즈의 정답과 해설

A. 컴파일됨, 1

 

let mut x: u32 = 1을 통해, 가변변수 x를 선언하고 값 1을 넣습니다. 이를 첫번째 x라 하겠습니다

내부스코프 { }로 진입합니다. 여기서 아직 x는 첫번째 x를 가리킵니다.

 

let mut x = x; 에서 새로운 x가 선언됩니다. 이를 두번째 x라 하겠습니다

우측의 표현식에서 x는 첫번째 x입니다. 첫번째 x의 값은 1 이므로

let mut x = 1;과 동일합니다

 

이제 두번째 x는 1이며, 첫번째 x를 섀도잉합니다. 값이 동일하더라도 다른 변수임을 인지해야합니다.

 

x+=2 를 보겠습니다. 이는 x = x + 2로 치환될 수 있습니다. 여기서 x는 두번째 x입니다

두번째 x는 가변변수입니다. 따라서 새로운 값을 바인딩할 수 있습니다.

 

두번째 x는 3이 됩니다. 첫번째 x는 여전히 1임에 유의합시다

 

내부스코프가 종료됩니다. 이후 내부스코프에서 선언된 변수들에게는 더이상 접근할 수 없습니다.

 

x를 출력합니다. 두번째 x는 내부스코프가 종료됨과 동시에 접근할 수 없게 되었으며, x는 첫번째 x를 가리키고 있습니다.

따라서 x값은 1입니다.

 

 

B. 컴파일되지 않음

x는 u32, 숫자타입으로 선언되었습니다.

 

그 아래에서 x에 &str를 바인딩하려 하네요, 섀도잉을 하지 않는 이상 불가능한 동작입니다.

 

따라서 타입오류로 컴파일되지 않습니다.