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第二部分 - 內(nèi)存安全 -2

第16章 解引用

解引用(deref是)取引用(Ref)的反操作,使用"*"操作符

1. 自定義解引用

• 實(shí)現(xiàn)std::ops::Deref或者std::ops::DerefMut這兩個(gè)Trait

#[lang = "deref"]
#[doc(alias = "*")]
#[doc(alias = "&*")]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub trait Deref {
    /// The resulting type after dereferencing.
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    #[rustc_diagnostic_item = "deref_target"]
    type Target: ?Sized;

    /// Dereferences the value.
    #[must_use]
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    #[rustc_diagnostic_item = "deref_method"]
    fn deref(&self) -> &Self::Target;
}

#[lang = "deref_mut"]
#[doc(alias = "*")]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub trait DerefMut: Deref {
    /// Mutably dereferences the value.
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    fn deref_mut(&mut self) -> &mut Self::Target;
}

#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
impl<T: ?Sized> DerefMut for &mut T {
    fn deref_mut(&mut self) -> &mut T {
        *self
    }
}

• 智能指針

16-1.png

2. 自動(dòng)解引用

• 默認(rèn)情況無(wú)論Trait中方法定義是T,&T,或者&mut T,都可以用.操作調(diào)用,由編譯器進(jìn)行自動(dòng)的解引用操作

fn main(){
    let s = "hello";
    println!("length: {}", (&&&&&&&&s).len());
}

這么夸張的&,也能編譯過(guò),就是因?yàn)樽詣?dòng)解引用進(jìn)行了拆解

3. 自動(dòng)解引用的用處

• 是的包裝類在必要的時(shí)候能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換為"基類",例如String可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換為&str,從而實(shí)現(xiàn)智能指針的透明使用

4. 手工處理

• 如果包裝類和基類都實(shí)現(xiàn)了同樣的方法,就需要手工解開,才能調(diào)用

5. 智能指針

• 引用計(jì)數(shù): Rc<T>,Arc<T>
• Cow(Copy-On-Write): 在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中Cow是一個(gè)枚舉,通常配合&str使用

第17章 泄露

1. 內(nèi)存泄露(構(gòu)造一個(gè)內(nèi)存泄露的代碼)

17-1-1.png

在Rust中,編寫一段內(nèi)存泄露的代碼并不容易...

2. 內(nèi)存泄露屬于內(nèi)存安全

• 循環(huán)引用可能造成內(nèi)存泄露,但是有時(shí)候數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需要循環(huán)引用.這個(gè)需要程序員自行判斷,使用weak Reference弱引用去除循環(huán).

3. 析構(gòu)函數(shù)泄露(沒有調(diào)用到)

• std::mem:forget,使得編譯器忽略析構(gòu)函數(shù)

第18章 Panic

1. 什么是Panic

• Option調(diào)用unwrap()時(shí)候,起值為None時(shí)候就會(huì)引發(fā)Panic

2. Panic實(shí)現(xiàn)機(jī)制

• Rust通過(guò)unwind方式實(shí)現(xiàn)Panic,基本與C/C++一致

pannic::catch_unwind

18-1.png

3.Panic Safety

• 可以類似c++/Java的方式捕獲Panic

pub fn catch unwind<F: FnOnce() -> R + UnwindSafe, R>(f: F) - > Result<R> 

這個(gè)要求閉包參數(shù)滿足UnWindSafe的條件.

• 不建議使用Panic,而是使用Result<T>結(jié)構(gòu)

第19章 Unsafe

1. unsafe關(guān)鍵字

• 場(chǎng)景: 修飾fn;修飾代碼塊;修飾trait;修飾impl
• unsafe有傳遞性,調(diào)用了unsafe函數(shù)的函數(shù),也需要加上unsafe

2. 裸指針

• Rust是禁止使用裸指針(無(wú)法保證有效,甚至可能為Null,缺少生命周期管理)
• *const T和 *mut T在Rust中被稱為“裸指針”
• 只有自己能保證安全情況下,才使用..

3. 內(nèi)置函數(shù)

• std:intrinsics中,函數(shù)僅僅是占位符,實(shí)際實(shí)現(xiàn)在編譯器內(nèi)部
• transmute: 類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,要求前后兩個(gè)類型大小usize一致
• 內(nèi)存讀寫: copy,write,read,swap,drop_in_place(這些也要結(jié)合場(chǎng)景看看)

4. 分割借用

• 使得編譯器知道對(duì)array/hashmap的使用是不重疊(不會(huì)引起內(nèi)存安全問題)
• split_at() 和 split_at_mut()

5. 協(xié)變(??,待補(bǔ))

6. 未定義行為(可能由unsafe產(chǎn)生)

19-1.png

第20章 Vec源碼分析

• 找了下lib中src,內(nèi)容還挺多.等熟悉一些再補(bǔ)吧