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第二部分 - 内存安全 -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. 自定义解引用

• 实现std::ops::Deref或者std::ops::DerefMut这两个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
    }
}

• 智能指针

16-1.png

2. 自动解引用

• 默认情况无论Trait中方法定义是T,&T,或者&mut T,都可以用.操作调用,由编译器进行自动的解引用操作

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

这么夸张的&,也能编译过,就是因为自动解引用进行了拆解

3. 自动解引用的用处

• 是的包装类在必要的时候能够自动转换为"基类",例如String可以自动转换为&str,从而实现智能指针的透明使用

4. 手工处理

• 如果包装类和基类都实现了同样的方法,就需要手工解开,才能调用

5. 智能指针

• 引用计数: Rc<T>,Arc<T>
• Cow(Copy-On-Write): 在标准库中Cow是一个枚举,通常配合&str使用

第17章 泄露

1. 内存泄露(构造一个内存泄露的代码)

17-1-1.png

在Rust中,编写一段内存泄露的代码并不容易...

2. 内存泄露属于内存安全

• 循环引用可能造成内存泄露,但是有时候数据结构需要循环引用.这个需要程序员自行判断,使用weak Reference弱引用去除循环.

3. 析构函数泄露(没有调用到)

• std::mem:forget,使得编译器忽略析构函数

第18章 Panic

1. 什么是Panic

• Option调用unwrap()时候,起值为None时候就会引发Panic

2. Panic实现机制

• Rust通过unwind方式实现Panic,基本与C/C++一致

pannic::catch_unwind

18-1.png

3.Panic Safety

• 可以类似c++/Java的方式捕获Panic

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

这个要求闭包参数满足UnWindSafe的条件.

• 不建议使用Panic,而是使用Result<T>结构

第19章 Unsafe

1. unsafe关键字

• 场景: 修饰fn;修饰代码块;修饰trait;修饰impl
• unsafe有传递性,调用了unsafe函数的函数,也需要加上unsafe

2. 裸指针

• Rust是禁止使用裸指针(无法保证有效,甚至可能为Null,缺少生命周期管理)
• *const T和 *mut T在Rust中被称为“裸指针”
• 只有自己能保证安全情况下,才使用..

3. 内置函数

• std:intrinsics中,函数仅仅是占位符,实际实现在编译器内部
• transmute: 类型强制转换,要求前后两个类型大小usize一致
• 内存读写: copy,write,read,swap,drop_in_place(这些也要结合场景看看)

4. 分割借用

• 使得编译器知道对array/hashmap的使用是不重叠(不会引起内存安全问题)
• split_at() 和 split_at_mut()

5. 协变(??,待补)

6. 未定义行为(可能由unsafe产生)

19-1.png

第20章 Vec源码分析

• 找了下lib中src,内容还挺多.等熟悉一些再补吧