Rust 소유권 시스템과 메모리 안전성

배경

이미지 처리 API의 성능 이슈로 Node.js 일부를 네이티브 모듈로 교체하는 작업을 진행했다. C++도 고려했지만 메모리 관리의 부담과 segfault 리스크 때문에 Rust를 선택했다.

소유권 시스템

Rust의 핵심은 컴파일 타임에 메모리 안전성을 보장하는 소유권 시스템이다.

fn process_image(data: Vec<u8>) -> Vec<u8> {
    // data의 소유권이 함수로 이동
    let mut result = data;
    // 변환 로직
    result
}

let image_data = vec![1, 2, 3];
let processed = process_image(image_data);
// image_data는 더 이상 사용 불가

처음에는 borrow checker와 싸우느라 컴파일 에러를 많이 겪었다. 하지만 컴파일만 되면 런타임 메모리 에러가 거의 발생하지 않는다는 점이 강력했다.

실전 적용

이미지 리사이징 로직을 Rust로 작성하고 neon을 통해 Node.js와 바인딩했다.

use image::imageops;

#[neon::main]
fn main(mut cx: ModuleContext) -> NeonResult<()> {
    cx.export_function("resize", resize)?;
    Ok(())
}

fn resize(mut cx: FunctionContext) -> JsResult<JsBuffer> {
    let buffer = cx.argument::<JsBuffer>(0)?;
    let width = cx.argument::<JsNumber>(1)?.value(&mut cx) as u32;
    
    // 처리 로직
    // ...
}

결과적으로 Node.js 순수 구현 대비 5배 정도 빨라졌고, 메모리 사용량도 안정적이었다.

소감

학습 곡선이 가파르지만 시스템 레벨 최적화가 필요한 구간에서는 확실히 강력한 선택지다. 아직 생태계가 Node나 Python만큼 성숙하지 않지만, 성능 크리티컬한 부분을 점진적으로 교체하는 전략은 충분히 유효했다.