타입 ④ 컬렉션·String vs &str — 소유권이 다시 붙는 곳

Rust 학습 로드맵의 ④ 타입 단계입니다. 앞 글: ③ struct·enum·match

Vec·HashMap은 C++ 컨테이너와 거의 1:1이라 금방 익숙해집니다. 이 장의 진짜 주제는 String과 &str의 구분 — Rust 입문자를 가장 헷갈리게 하는 지점이자, ②의 소유권이 문자열을 통해 다시 몸에 붙는 곳입니다.

Vec·HashMap — C++ 컨테이너 대응

let mut v: Vec<i32> = Vec::new();
v.push(3);
v.push(7);
for x in &v { println!("{}", x); }   // &v로 빌려서 순회 (소유권 안 뺏김)

use std::collections::HashMap;
let mut scores = HashMap::new();
scores.insert("alice", 10);
if let Some(s) = scores.get("alice") { ... }   // get은 Option을 반환

Vec은 std::vector, HashMap은 std::unordered_map에 대응합니다. 다른 점은 조회가 Option을 반환한다는 것(③) — 없는 키를 조용히 만들지 않고, “있을 수도 없을 수도”를 타입으로 강제합니다. 그리고 for x in &v처럼 빌려서 순회하지 않으면 컬렉션의 소유권이 넘어가 이후 못 씁니다(②).

String vs &str — 소유 vs 빌림

문자열이 두 종류입니다. 이 구분이 ②의 소유권을 그대로 문자열에 옮긴 것입니다.

타입	정체	C++ 대응
String	소유하는, 힙에 있는 가변 문자열	std::string
&str	빌린 문자열 슬라이스(읽기 전용 뷰)	std::string_view

let owned: String = String::from("hello");   // 소유 — 힙에 데이터를 가짐
let slice: &str = &owned;                     // 빌림 — owned를 들여다보는 뷰
let literal: &str = "world";                  // 문자열 리터럴도 &str

String은 데이터를 소유해서 늘리고 줄일 수 있고, &str은 그 데이터(또는 리터럴)를 빌려 보는 창입니다. &str은 소유하지 않으므로 원본보다 오래 살 수 없습니다(②의 수명). Go의 string/[]byte나 C++의 string/string_view 관계와 같은 구도입니다.

소유권 기반 API 설계의 첫 감각

여기서 Rust다운 설계 감각이 처음 생깁니다 — 함수 인자로 String을 받을지 &str을 받을지.

fn greet(name: &str) {          // ✅ &str로 빌린다 — 소유권을 안 뺏음
    println!("Hi, {}", name);
}

let s = String::from("Alice");
greet(&s);        // String → &str 자동 변환 (deref coercion)
greet("Bob");     // 리터럴도 그대로
// s를 이후에도 쓸 수 있다 — 빌려주기만 했으니까

대부분 &str로 받는 게 맞습니다. 소유권을 뺏지 않으니 호출부가 자기 문자열을 계속 쓸 수 있고, String과 리터럴을 둘 다 받습니다. 소유가 정말 필요할 때(값을 저장·보관해야 할 때)만 String으로 받습니다. 이 “받을 때는 빌리고, 줄 때만 소유”가 소유권 기반 API 설계의 핵심 감각이고, 이후 모든 Rust 코드에 적용됩니다.

C++ 전환으로 정리

C++	Rust	핵심 차이
std::vector	Vec	순회 시 &로 빌려야 소유권 유지
std::unordered_map	HashMap	조회가 Option 반환 (없는 키 안전)
std::string	String	소유·힙·가변
std::string_view	&str	빌린 뷰. 수명이 원본에 묶임
const string& 인자	&str 인자	빌려 받는 게 기본

자주 막히는 지점

• 인자를 String으로 받음 — 습관적으로 fn f(s: String)으로 받으면 호출부의 소유권을 뺏어 이후 못 쓰게 만듭니다. 기본은 &str.
• &str을 저장하려다 수명 지옥 — struct 필드에 &str을 담으면 수명 주석이 번집니다(②). 보관해야 하면 소유하는 String으로.
• .to_string() / String::from 남발 — &str이면 충분한 곳에 자꾸 String을 만들면 불필요한 힙 할당. 빌려서 될지 먼저 보세요.
• Vec을 순회하다 소유권 이동 — for x in v(빌림 없이)는 v를 소비합니다. 이후에도 쓰려면 for x in &v.

통과 기준

• String과 &str의 차이를 소유/빌림으로 설명할 수 있다.
• 함수 인자로 대부분 &str을 받는 이유를 말할 수 있다.
• Vec·HashMap을 소유권을 잃지 않게(&로 빌려) 다룰 수 있다.

다음은 ⑤ error 처리 — Result·Option·?입니다. ③의 enum으로 만들어진 Option/Result를 실제로 다루는, 예외 없는 Rust의 에러 흐름입니다.

Reference

• The Rust Book Ch.8 — 컬렉션·String의 정본.
• The Rust Book Ch.4.3 — The Slice Type — &str이 왜 슬라이스인지.
• rustlings — vecs / hashmaps / strings