[Rust] ? 연산자 (question mark operator)

? 연산자는 Rust 오류 처리 시스템의 핵심을 이루는 syntax sugar 중 하나다.
오류의 전파(propagation)를 용이하게 하는 수단이라고 할 수 있다.

문제

알다시피, Rust는 전통적인 try-catch 오류처리 구조를 거부하고, 함수형에서 주로 사용하는 monad 기반의 오류처리를 기본으로 사용한다. Result와 Option 말이다.

그래서 만약 이렇게 개별 함수에서 오류를 반환할 수 있는 상황이라면

호출자 함수도 그 오류를 적절히 받아서 처리를 해줘야 한다.

근데 이게, 그냥 여기서 처리를 하고 끝내면 좋겠지만, 또 오류를 그 상위로 전파하는게 효율적인 경우일 때가 많다.
try-catch 시스템에서는 이게 쉽다. 그냥 catch를 하지 않으면 예외가 호출자로 떠넘겨지기 때문이다.

하지만 Rust 처럼 오류를 명백한 값의 일종으로 다룰 경우에는, 위의 코드처럼 오류에 대해서 매번 번거롭게 분기를 쳐줘야 한다.

? 연산자

? 연산자는 이런 불필요한 보일러플레이트를 최소화하기 위한 보조 문법이라고 보면 된다.
위의 번잡한 코드에 ? 연산자를 적용하면, 놀라울 정도로 코드를 간결하게 만들 수 있다.

동작은 방금 코드와 동일하다.
Result가 오류 상태라면 바로 오류를 반환하고, 오류가 아니라면 unwrap을 해서 그 값을 그대로 반환해주는 것이다. 그걸 저 연산자 하나로 축약한 것이다.

그리고 유의미한 값이 반환값으로 존재하더라도, 그냥 받아서 쓰면 된다.

이렇게 말이다.

그리고 최상위 레이어-main 함수에서도 사용 가능하다.

여기서 오류가 발생하면 당연히 프로그램이 뻗는다. 권장되는 사용 방식은 아니다.

? 연산자의 적용 대상

위에서는 Result만 예시로 들었지만, Option 타입에 대해서도 적용이 가능하다.

? 연산자는 당연히 아무 타입에나 적용되는 것은 아니고, Try 트레잇을 구현하는 타입에 대해서만 동작한다.
현재로서는 Result, Option 타입에 대해서만 지원이 된다.

다만 현재 시점에서 Try 트레잇의 직접 구현은 nightly이기 때문에, 직접 구현한 래퍼 타입에 대해서는 ? 연산자를 사용할 수 없다.

문제: Option<>Result 간 타입 불일치

? 연산자의 불편한 부분 중 하나는, ? 사용대상 함수의 반환 타입과 현재 함수의 반환타입이 일치하거나, 변환 가능해야 한다는 것이다.

이게 무슨 말이냐?

이런 식으로 Result와 Option을 무작정 섞어쓸 수 없다는 것이다. 사실 당연하다.

단순 Option<-Result 간 변환이라면 간단한 꼼수로 처리할 수 있긴 하다.
Result::ok 함수는 값을 Option 형태로 변환한다.

이러면 Result의 오류 정보가 유실되긴 하지만, 넘어가긴 한다.

반대로 Option->Result로 넘길 경우에는 ok_or로 오류 타입을 매핑해주면 된다.

문제: Result의 오류 간 타입 불일치

또 흔히 맞닥뜨리는 문제 중 하나가, 같은 Result 타입이더라도 Error 타입이 호환되지 않으면 ? 연산자가 동작하지 않는다는 것이다.

외부 라이브러리를 사용하다보면, 이런 식으로 원본 오류 타입들이 혼재될 경우가 잦다.

그럼 당연히 에러가 난다.
결국 지금 함수에서는 오류가 발생하면 Error 타입으로 반환을 해야하는데, 이상한 오류 타입이 껴있으니 타입이 뻑나는 것이다.

이 문제는 꽤 간단하게 해결할 수 있다.

그냥 From trait 구현을 통해 오류 간 타입변환을 제공해주면 된다.
그럼 이 정도는 알아서 감지해서 변환처리해준다.