[Rust] Vec의 모든 것: 벡터 사용법과 예

Rust Vec의 모든 것: 동적 배열 활용법과 고급 사용 팁

Rust의 Vec는 동적 배열을 제공하며, 강력한 기능과 효율성을 겸비한 자료구조입니다. 이 글에서는 Rust의 Vec 사용법과 자주 사용하는 메서드, 유용한 패턴을 다룹니다. Rust 프로그래머들이 헷갈리기 쉬운 포인트를 F&Q 형식으로 정리하며, 끝으로 Vec 사용의 중요성을 결론에서 강조합니다.

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1. Vec란 무엇인가?

Vec는 Rust 표준 라이브러리에서 제공하는 동적 배열 자료구조로, 데이터를 힙(heap)에 저장하며 크기를 동적으로 조정할 수 있습니다. Vec의 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 크기 가변: 요소를 추가하거나 제거할 때 크기가 자동으로 조정됩니다.
• 타입 안정성: 모든 요소는 동일한 타입을 가져야 합니다.
• 효율성: 용량(capacity)을 미리 할당하면 재할당 비용을 줄일 수 있습니다.

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2. Vec 생성 방법

Vec 생성은 다양한 방식으로 가능합니다. 상황에 맞게 선택하여 사용할 수 있습니다.

빈 벡터 생성

let mut vec: Vec<i32> = Vec::new();

매크로를 이용한 초기화

let vec = vec![1, 2, 3]; // [1, 2, 3]

특정 값으로 채우기

let vec = vec![0; 5]; // [0, 0, 0, 0, 0]

초기 용량 설정

let mut vec = Vec::with_capacity(10); // 10개의 요소를 담을 공간 예약

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3. Vec의 주요 메서드와 사용 예제

요소 추가와 제거

• 요소 추가:

vec.push(4);

• 마지막 요소 제거:

let value = vec.pop(); // Option<T> 반환

요소 접근

• 인덱스로 접근:

let first = vec[0]; // 주의: 범위를 벗어나면 panic 발생

• 안전한 접근:

let safe_first = vec.get(0); // Option<T> 반환

크기 및 용량 관리

• 크기 확인:

let length = vec.len();

• 용량 확인 및 확장:

vec.reserve(10); // 추가 용량 확보

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4. Vec의 고급 사용법

삽입과 삭제

• 중간에 요소 삽입:

vec.insert(1, 99); // 인덱스 1에 99 삽입

• 중간 요소 제거:

let removed = vec.remove(1); // 인덱스 1의 요소 제거

반복자 활용

for value in vec.iter() {
    println!("{value}");
}

• 필터링과 매핑:

let even_numbers: Vec<i32> = vec.iter().filter(|&x| x % 2 == 0).collect();

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5. Vec 정렬 및 탐색

• 기본 정렬:

vec.sort();

• 이진 탐색:

if let Ok(index) = vec.binary_search(&3) {
    println!("찾았습니다: {index}");
}

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6. F&Q: 자주 묻는 질문

Q1: Vec와 배열의 차이는 무엇인가요?

A: 배열은 크기가 고정되어 있고 스택(stack)에 저장됩니다. 반면, Vec는 크기가 동적으로 변경 가능하며 힙(heap)에 저장됩니다.

Q2: Vec의 범위를 벗어난 인덱스에 접근하면 어떻게 되나요?

A: vec[10]처럼 범위를 벗어나면 런타임에 panic이 발생합니다. 안전하게 접근하려면 get 메서드를 사용하세요.

Q3: Vec를 멀티스레드 환경에서 안전하게 사용하려면?

A: Arc<Mutex<Vec<T>>>를 사용하여 안전하게 공유할 수 있습니다.

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결론

Rust의 Vec는 강력한 동적 배열 도구로, 초보자부터 고급 사용자까지 모두 활용할 수 있는 다양한 기능을 제공합니다. 이 글에서 다룬 내용은 Vec 사용 시 헷갈리거나 실수하기 쉬운 점을 해결하고, 성능 최적화를 위한 중요한 팁을 제시합니다. Rust의 효율성과 안전성을 극대화하려면 Vec의 구조와 사용법을 충분히 익혀 두세요.Rust 프로그래밍에서 Vec는 필수 도구입니다. 지금 Vec를 마스터하여 효율적인 코드를 작성해 보세요!