“러스트의 규칙을 바꾸기” 후속

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2023년 9월 18일

이전 글에서, 새로운 자동 트레이트를 도입하기 위해 에디션 메커니즘을 사용하는 아이디어를 설명했다. 컴파일러가, 모든 타입의 값이 누수될 수 있다고 가정하는 구(舊) 에디션의 코드와 새 에디션의 !Leak 타입을 함께 사용하는 것을 막기 위해 “깨지지 않는 방화벽”을 만들어야 한다고 썼다.

이에 대해 가능할 것이라는 낙관적인 반응이 많았는데, 글에서 내가 스스로 그 난이도에 “절망한다”라고 썼음에도 말이다. Ariel Ben‑Yehuda로부터 훌륭한 예시를 받았는데, 이 문제가 당신이 생각하는 것보다 훨씬 해결하기 어렵다는 점을 잘 보여준다.

이 예시는 서로 다른 네 개의 크레이트를 포함한다. 첫 번째 크레이트 foo는 2024 에디션이며, 단 하나의 제네릭 메서드를 가진 트레이트를 정의한다:

// 크레이트 foo; 에디션 = 2024

trait Foo {
    fn foo<T>(input: T);
}

두 번째 크레이트 bar는 2021 에디션으로, foo에 의존하며 자기 타입에 대해 그 트레이트를 구현한다. 이 구현은 그 메서드의 인자를 잊어버린다(forget):

// 크레이트 bar; 에디션 = 2021

pub struct Bar;

impl foo::Foo for Bar {
    fn foo<T>(input: T) {
        std::mem::forget(input);
    }
}

이 코드는 지난번에 나열한 방화벽 규칙하에서도 합법적이다!

세 번째 크레이트 baz는 2024 에디션이다. bar에는 의존하지 않고 foo에만 의존하며, 자기만의 비공개 !Leak 타입을 사용해 새로운 함수에서 그 트레이트를 사용한다:

// 크레이트 baz; 에디션 = 2024

struct Baz;

impl !Leak for Baz { }

pub fn baz<T: foo::Foo>() {
    T::foo(Baz);
}

foo와 baz의 모든 코드는 2024 에디션이며 모두 유효하다. 왜냐하면 그 어떤 것도 Leak 바운드나 2021 에디션 코드를 포함하지 않기 때문이다. 이제 대충 어디로 흘러가는지 감이 올 것이다..

네 번째 크레이트 quux는 bar와 baz 모두에 의존한다:

// 크레이트 quux;

pub fn quux() {
    baz::baz::<bar::Bar>()
}

이제 이 코드는 Leak을 구현하지 않은 타입을 누수시킨다! baz::baz는 자신의 !Leak 타입을 bar::Bar::foo에 전달하고, 그곳에서 그것을 누수시킨다. 어딘가에는 오류가 있어야 한다. 하지만 어디에?

답을 적기 전에 다음을 생각해 보자:

• 내가 quux가 어떤 에디션으로 컴파일되는지 일부러 말하지 않았다. 중요하지 않다. foo, bar, baz가 모두 컴파일되었다면, 어떤 에디션으로 컴파일하든 컴파일되지 않아야 하는 쪽은 반드시 quux다.
• 오류는 foo에 있을 수 없다. 제네릭 메서드를 가진 트레이트가 오류일 리 없고, 2024에서 오류가 될 일도 없기 때문이다.
• 오류는 baz에도 있을 수 없다. baz에는 전혀 잘못된 것이 없기 때문이다. 해당 인터페이스의 바운드를 만족하는 타입으로 제네릭 인터페이스를 인스턴스화했을 뿐이다.
• 크레이트를 새 에디션으로 올리는 것은, MSRV를 올린다는 점을 제외하면, 전통적으로 호환성 깨짐(breaking change)으로 간주되지 않았다. 이 원칙은 모든 사람이 동시에 업그레이드하지 않을 것이기 때문에, 에디션 간 무중단 업그레이드를 성취하는 데 매우 중요하다. 예컨대 오류가 bar에 있다고 말한다면, 그것은 foo를 2021에서 2024로 올리는 것이 호환성 깨짐이라는 함의를 갖는다. 왜냐하면 오늘날 2021 에디션에서도 foo와 bar를 글에 적힌 그대로 구현할 수 있기 때문이다. 따라서 오류는 bar에도 있을 수 없다.

겉보기엔 오류가 오로지 quux에 있는 듯하지만, quux에 관련된 타입들 가운데 그 무엇도 Leak과 관련이 없다. 그렇다면 quux에 오류를 내게끔 당신이 강제하려는 규칙은 대체 무엇인가? 그리고 실제 상황에서 이 문제를 마주한 사용자가 무슨 일이 벌어지는지 반이라도 짐작할 수 있도록, 그 규칙을 어떻게 설명할 것인가? 행운을 빈다!