Rust 타입 변환

Rust에서 타입 변환을 시도하는 방법은 다음과 같다

• std::mem::transmute::<T, Y>(data)
• std::mem::transmute_copy::<T, Y>(data)
• as
• std::convert::From
• std::convert::TryFrom
• std::convert::Into
• std::convert::TryInto

상세 설명

std::mem::transmute::<T, Y>(data)

같은 비트 수의 데이터 타입을 변환합니다. 즉 u32에서 i32로 변환하는 등의 작업이 가능합니다.

주로 포인터간의 변환을 위해 사용됩니다.

let var = 1;
let data: *const _ = &var;
let ptr = unsafe { std::mem::transmute::<*const _, &mut i32>(data) };
// 혹은 let ptr: &mut i32 = unsafe { std::mem::transmute(data) };
*ptr += 1;

std::mem::transmute_copy::<T, Y>(data)

T타입의 비트 수만큼의 메모리를 복사하여, 해당 메모리와 같은 값을 가진 Y타입 데이터를 생성합니다.

프리미티브 타입에서 사용되지 않으며, 구조체 내부의 메모리를 그대로 복사하는데 사용됩니다.

struct A {
  data1: i32,
  data2: u64,
}

struct B {
  data1: u32,
  data2: i64,
}
let a = A { data1: 0, data2: 1 };
let b = unsafe { std::mem::translate_copy::<A, B>(a) };
// b의 data1에는 a의 data1 데이터가, b의 data2에는 a의 data2 데이터가 그대로 들어가있다.
// (타입변환등이 일어나지 않아 unsigned int를 int로 제대로 바꿀 순 없습니다.)
// 변수 순서를 제대로 지키는지 알 수 없습니다. (data1, data2 순으로 정의되었지만,
// 그 내부엔 패딩이 있을수도 있고, data2, data1순으로 데이터가 있을수도 있습니다.)

as

해당 타입 변환은 Primitive 타입에서만 사용 가능합니다.

Rust에서 배열의 인덱스를 지정하기 위해선 기본적으로 usize타입이 필요하기 때문에, 해당 타입으로 변환해주기 위해 주로 사용합니다.

let index = 123u32;
array[index as usize];

std::convert::From

보통 Rust에서는 A타입의 구조체를 B타입으로 변환하기 위해 From trait을 구현시켜줍니다.

impl From<A> for B

해당 From에는 반드시 구현해줘야 하는 함수가 있으며, 해당 함수를 구현해 줄 경우 여러 타입 변환을 적용할 수 있습니다.

u64::from(123)

프리미티브 타입에서는 타입 간 From 혹은 Tryfrom이 적용되어, 타입 변환을 적용할 수 있습니다.

struct A {
  data: i32,
}
impl From<i32> for A {
  // 해당 함수를 구현해줘야 합니다.
  fn from(data: i32) -> Self {
    A { data }
  }
}
let a1: A = 123.into();
let a2 = A::from(456);

impl From<i32> for A를 적용하면 자동으로 impl Into<A> for i32가 구현됩니다.

std::convert::TryFrom

실패할 수 있는 타입 변환에 사용되며, 제네릭 타입 중 i32를 u32로 바꾸거나 하는 등의, 오류가 발생할 수 있는 변환에 적용되어 있습니다.

struct A {
  data: i32,
}
impl TryFrom<i32> for A {
  // 변환에 실패할 시 다음 타입을 반환합니다.
  type Error = ();
  // 해당 함수를 구현해줘야 합니다.
  fn try_from(value: i32) -> Result<Self, Self::Error> {
    Ok(A { data: value })
  }
}
let a1: A = 123.try_into().unwrap();
let a2 = A::try_from(456).unwrap();

오류를 체크하기 위해 다른 타입 변환보다 속도가 느려질 수 있습니다.

std::convert::Into

A타입의 값을 B타입으로 암시적으로 변환하기 위해 Into를 구현해줍니다.

impl Into<B> for A

해당 구현은 From을 구현할 시 자동으로 구현됩니다.

struct A {
  data: i32,
}
impl Into<A> for i32 {
  // 해당 함수를 구현해줘야 합니다.
  fn into(self) -> A {
    A { data: self }
  }
}
let a1: A = 123.into();

// 보통 함수에서 A타입의 인자로 받기 위해, 제네릭 형태로 사용해줍니다.
fn a2<T>(data: T)
where
  T: Into<A>,
{
  let data: A = data.into();
}

std::convert::TryInto

TryFrom과 마찬가지로, 오류가 발생할 수 있는 타입 변환을 할 때 사용됩니다.

struct A {
  data: i32,
}
impl TryInto<A> for i32 {
  // 변환에 실패할 시 다음 타입을 반환합니다.
  type Error = ();
  // 해당 함수를 구현해줘야 ㅎ바니다.
  fn try_into(self) -> Result<A, Self::Error> {
    Ok(A { data: self })
  }
}

위와 같은 방법을 이용하여 프리미티브 타입 별 변환을 사용할 수 있으며, 여러 구조체 별 변환을 적용하고 구현할 수 있습니다.

그 외로, AsRef나 AsMut키워드를 통해 암시적으로 해당 타입으로 변환할 수 있다는 글을 보았지만, 해당 기능을 사용해 본 적은 없다.