Rust 기초: 열거형(Enum) 사용법

Rust에서 구조체가 데이터 구조를 표현하는 방법라면, 열거형은 선택지를 추상화하는데 특화된 자료형입니다.

이 글에서는 Rust에서 열거형이 무엇이고 어떻게 사용하는지 예제와 함께 살펴보겠습니다.

열거형이란?

열거형(Enum)은 여러 가지 가능한 값(variant) 중 하나만 가질 수 있는 사용자 정의(custom) 자료형(type)입니다. enum 키워드로 열거형의 이름을 붙이고, 중괄호 안에 모든 배리언트 이름을 나열하면 됩니다.

예를 들어, 웹에서 발생할 수 있는 4가지 이벤트로 이루어진 열거형으로 다음과 같이 정의할 수 있습니다.

enum Event {
    Click,
    Focus,
    Input,
    Keyboard,
}

fn main() {
    let click = Event::Click;
    let focus = Event::Focus;
    let input = Event::Input;
    let key = Event::Keyboard;
}

열거형의 배리언트는 열거형명::배리언트명 형식으로 접근할 수 있습니다.

데이터 할당

열거형의 각 배리언트는 단순한 이름이 아닌 구조체나 튜플의 형태로 정의할 수도 있는데요. 이렇게 하면 배리언트에 부가적인 데이터를 저장할 수 있게 되지요.

enum Event {
    Click { x: i32, y: i32 },
    Focus,
    Input(String),
    Keyboard(char),
}

fn main() {
    let click = Event::Click { x: 30, y: 70 };
    let focus = Event::Focus;
    let input = Event::Input(String::from("Hello"));
    let key = Event::Keyboard('A');
}

패턴 매칭

Rust에서 열거형은 패턴 매칭(Pattern Matching)을 통해서 그 진가를 발휘합니다. match 문을 통해서 각 베리언트에 해당하는 코드를 효과적으로 분기 처리할 수 있습니다.

fn handle(event: &Event) {
    match event {
        Event::Click { x, y } => println!("좌표 ({x}, {y})를 클릭했습니다."),
        Event::Focus => println!("포커스가 이동했습니다."),
        Event::Input(text) => println!("{text}를 입력하였습니다."),
        Event::Keyboard(ch) => println!("키보드 키 {ch}를 눌렀습니다."),
    }
}

배리언트에 저장되어 있는 부가적인 데이터는 배리언트는 구조 분해 할당(Destructuring)을 통해서 읽어올 수 있습니다.

fn main() {
    let click = Event::Click { x: 30, y: 70 };
    let focus = Event::Focus;
    let input = Event::Input(String::from("Hello"));
    let key = Event::Keyboard('A');

    handle(&click);
    handle(&focus);
    handle(&input);
    handle(&key);
}

좌표 (30, 70)를 클릭했습니다.
포커스가 이동했습니다.
Hello를 입력하였습니다.
키보드 키 A를 눌렀습니다.

메서드 추가

열거형을 이루고 있는 배리언트를 상대로 빈번하게 수행해야 하는 작업은 열거형에 메서드로 추가할 수 있습니다.

impl 키워드로 대상 열거체의 이름을 명시하고, 중괄호 안에 메서드를 일반 함수 정의하듯이 나열해주면 됩니다. 메서드 안에서 인스턴스의 필드에 접근할 수 있도록, 첫 번째 매개변수인 self를 통해서 인스턴스 자신이 넘어오게 되어있습니다.

예를 들어, 위에서 작성한 handle() 함수를 Event 열거형에 메서드로 추가해보겠습니다.

impl Event {
    fn handle(&self) {
        match self {
            Event::Click { x, y } => println!("좌표 ({x}, {y})를 클릭했습니다."),
            Event::Focus => println!("포커스가 이동했습니다."),
            Event::Input(text) => println!("{text}를 입력하였습니다."),
            Event::Keyboard(ch) => println!("키보드 키 {ch}를 눌렀습니다."),
        }
    }
}

그러면 이렇게 열거형의 베리언트를 상대로 메서드를 호출할 수 있습니다.

fn main() {
    let click = Event::Click { x: 30, y: 70 };
    let focus = Event::Focus;
    let input = Event::Input(String::from("Hello"));
    let key = Event::Keyboard('A');

    click.handle();
    focus.handle();
    input.handle();
    key.handle();
}

전체 코드

본 포스팅에서 작성한 실습 코드는 Rust Playgrond 확인하시고 직접 실행해보실 수 있습니다.

마치며

Rust의 열거형은 선택지가 정해진 자료형을 정의하고 부가적인 데이터까지 저장할 수 있는 풍부한 추상화 수단입니다. 특히 Rust의 패턴 매칭과 함께 활용하먄 매우 강력한 표현력을 갖추게 되죠.

구조체와 열거형에 공통 동작을 부여하는 트레이트(Trait), 그리고 표준 라이브러리에서 가장 자주 만나는 열거형인 Option도 함께 살펴보시면 좋습니다.

더 자세한 내용은 enum keyword - Rust 공식 문서를 참고하세요.