|
|
<!DOCTYPE HTML>
|
|
|
<html lang="zh-CN" class="light sidebar-visible" dir="ltr">
|
|
|
<head>
|
|
|
<!-- Book generated using mdBook -->
|
|
|
<meta charset="UTF-8">
|
|
|
<title>Drop 释放资源 - Rust语言圣经(Rust Course)</title>
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<!-- Custom HTML head -->
|
|
|
|
|
|
<meta name="description" content="">
|
|
|
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
|
|
|
<meta name="theme-color" content="#ffffff">
|
|
|
|
|
|
<link rel="icon" href="../../favicon.svg">
|
|
|
<link rel="shortcut icon" href="../../favicon.png">
|
|
|
<link rel="stylesheet" href="../../css/variables.css">
|
|
|
<link rel="stylesheet" href="../../css/general.css">
|
|
|
<link rel="stylesheet" href="../../css/chrome.css">
|
|
|
<link rel="stylesheet" href="../../css/print.css" media="print">
|
|
|
|
|
|
<!-- Fonts -->
|
|
|
<link rel="stylesheet" href="../../FontAwesome/css/font-awesome.css">
|
|
|
<link rel="stylesheet" href="../../fonts/fonts.css">
|
|
|
|
|
|
<!-- Highlight.js Stylesheets -->
|
|
|
<link rel="stylesheet" id="highlight-css" href="../../highlight.css">
|
|
|
<link rel="stylesheet" id="tomorrow-night-css" href="../../tomorrow-night.css">
|
|
|
<link rel="stylesheet" id="ayu-highlight-css" href="../../ayu-highlight.css">
|
|
|
|
|
|
<!-- Custom theme stylesheets -->
|
|
|
<link rel="stylesheet" href="../../theme/style.css">
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<!-- Provide site root and default themes to javascript -->
|
|
|
<script>
|
|
|
const path_to_root = "../../";
|
|
|
const default_light_theme = "light";
|
|
|
const default_dark_theme = "navy";
|
|
|
</script>
|
|
|
<!-- Start loading toc.js asap -->
|
|
|
<script src="../../toc.js"></script>
|
|
|
</head>
|
|
|
<body>
|
|
|
<div id="body-container">
|
|
|
<!-- Work around some values being stored in localStorage wrapped in quotes -->
|
|
|
<script>
|
|
|
try {
|
|
|
let theme = localStorage.getItem('mdbook-theme');
|
|
|
let sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar');
|
|
|
|
|
|
if (theme.startsWith('"') && theme.endsWith('"')) {
|
|
|
localStorage.setItem('mdbook-theme', theme.slice(1, theme.length - 1));
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
if (sidebar.startsWith('"') && sidebar.endsWith('"')) {
|
|
|
localStorage.setItem('mdbook-sidebar', sidebar.slice(1, sidebar.length - 1));
|
|
|
}
|
|
|
} catch (e) { }
|
|
|
</script>
|
|
|
|
|
|
<!-- Set the theme before any content is loaded, prevents flash -->
|
|
|
<script>
|
|
|
const default_theme = window.matchMedia("(prefers-color-scheme: dark)").matches ? default_dark_theme : default_light_theme;
|
|
|
let theme;
|
|
|
try { theme = localStorage.getItem('mdbook-theme'); } catch(e) { }
|
|
|
if (theme === null || theme === undefined) { theme = default_theme; }
|
|
|
const html = document.documentElement;
|
|
|
html.classList.remove('light')
|
|
|
html.classList.add(theme);
|
|
|
html.classList.add("js");
|
|
|
</script>
|
|
|
|
|
|
<input type="checkbox" id="sidebar-toggle-anchor" class="hidden">
|
|
|
|
|
|
<!-- Hide / unhide sidebar before it is displayed -->
|
|
|
<script>
|
|
|
let sidebar = null;
|
|
|
const sidebar_toggle = document.getElementById("sidebar-toggle-anchor");
|
|
|
if (document.body.clientWidth >= 1080) {
|
|
|
try { sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar'); } catch(e) { }
|
|
|
sidebar = sidebar || 'visible';
|
|
|
} else {
|
|
|
sidebar = 'hidden';
|
|
|
}
|
|
|
sidebar_toggle.checked = sidebar === 'visible';
|
|
|
html.classList.remove('sidebar-visible');
|
|
|
html.classList.add("sidebar-" + sidebar);
|
|
|
</script>
|
|
|
|
|
|
<nav id="sidebar" class="sidebar" aria-label="Table of contents">
|
|
|
<!-- populated by js -->
|
|
|
<mdbook-sidebar-scrollbox class="sidebar-scrollbox"></mdbook-sidebar-scrollbox>
|
|
|
<noscript>
|
|
|
<iframe class="sidebar-iframe-outer" src="../../toc.html"></iframe>
|
|
|
</noscript>
|
|
|
<div id="sidebar-resize-handle" class="sidebar-resize-handle">
|
|
|
<div class="sidebar-resize-indicator"></div>
|
|
|
</div>
|
|
|
</nav>
|
|
|
|
|
|
<div id="page-wrapper" class="page-wrapper">
|
|
|
|
|
|
<div class="page">
|
|
|
<div id="menu-bar-hover-placeholder"></div>
|
|
|
<div id="menu-bar" class="menu-bar sticky">
|
|
|
<div class="left-buttons">
|
|
|
<label id="sidebar-toggle" class="icon-button" for="sidebar-toggle-anchor" title="Toggle Table of Contents" aria-label="Toggle Table of Contents" aria-controls="sidebar">
|
|
|
<i class="fa fa-bars"></i>
|
|
|
</label>
|
|
|
<button id="theme-toggle" class="icon-button" type="button" title="Change theme" aria-label="Change theme" aria-haspopup="true" aria-expanded="false" aria-controls="theme-list">
|
|
|
<i class="fa fa-paint-brush"></i>
|
|
|
</button>
|
|
|
<ul id="theme-list" class="theme-popup" aria-label="Themes" role="menu">
|
|
|
<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="default_theme">Auto</button></li>
|
|
|
<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="light">Light</button></li>
|
|
|
<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="rust">Rust</button></li>
|
|
|
<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="coal">Coal</button></li>
|
|
|
<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="navy">Navy</button></li>
|
|
|
<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="ayu">Ayu</button></li>
|
|
|
</ul>
|
|
|
<button id="search-toggle" class="icon-button" type="button" title="Search. (Shortkey: s)" aria-label="Toggle Searchbar" aria-expanded="false" aria-keyshortcuts="S" aria-controls="searchbar">
|
|
|
<i class="fa fa-search"></i>
|
|
|
</button>
|
|
|
</div>
|
|
|
|
|
|
<h1 class="menu-title">Rust语言圣经(Rust Course)</h1>
|
|
|
|
|
|
<div class="right-buttons">
|
|
|
<a href="../../print.html" title="Print this book" aria-label="Print this book">
|
|
|
<i id="print-button" class="fa fa-print"></i>
|
|
|
</a>
|
|
|
<a href="https://github.com/sunface/rust-course" title="Git repository" aria-label="Git repository">
|
|
|
<i id="git-repository-button" class="fa fa-github"></i>
|
|
|
</a>
|
|
|
<a href="https://github.com/sunface/rust-course/edit/main/src/advance/smart-pointer/drop.md" title="Suggest an edit" aria-label="Suggest an edit">
|
|
|
<i id="git-edit-button" class="fa fa-edit"></i>
|
|
|
</a>
|
|
|
|
|
|
</div>
|
|
|
</div>
|
|
|
|
|
|
<div id="search-wrapper" class="hidden">
|
|
|
<form id="searchbar-outer" class="searchbar-outer">
|
|
|
<input type="search" id="searchbar" name="searchbar" placeholder="Search this book ..." aria-controls="searchresults-outer" aria-describedby="searchresults-header">
|
|
|
</form>
|
|
|
<div id="searchresults-outer" class="searchresults-outer hidden">
|
|
|
<div id="searchresults-header" class="searchresults-header"></div>
|
|
|
<ul id="searchresults">
|
|
|
</ul>
|
|
|
</div>
|
|
|
</div>
|
|
|
|
|
|
<!-- Apply ARIA attributes after the sidebar and the sidebar toggle button are added to the DOM -->
|
|
|
<script>
|
|
|
document.getElementById('sidebar-toggle').setAttribute('aria-expanded', sidebar === 'visible');
|
|
|
document.getElementById('sidebar').setAttribute('aria-hidden', sidebar !== 'visible');
|
|
|
Array.from(document.querySelectorAll('#sidebar a')).forEach(function(link) {
|
|
|
link.setAttribute('tabIndex', sidebar === 'visible' ? 0 : -1);
|
|
|
});
|
|
|
</script>
|
|
|
|
|
|
<div id="content" class="content">
|
|
|
<main>
|
|
|
<h1 id="drop-释放资源"><a class="header" href="#drop-释放资源">Drop 释放资源</a></h1>
|
|
|
<p>在 Rust 中，我们之所以可以一拳打跑 GC 的同时一脚踢翻手动资源回收，主要就归功于 <code>Drop</code> 特征，同时它也是智能指针的必备特征之一。</p>
|
|
|
<h2 id="学习目标"><a class="header" href="#学习目标">学习目标</a></h2>
|
|
|
<p>如何自动和手动释放资源及执行指定的收尾工作</p>
|
|
|
<h2 id="rust-中的资源回收"><a class="header" href="#rust-中的资源回收">Rust 中的资源回收</a></h2>
|
|
|
<p>在一些无 GC 语言中，程序员在一个变量无需再被使用时，需要手动释放它占用的内存资源，如果忘记了，那么就会发生内存泄漏，最终臭名昭著的 <code>OOM</code> 问题可能就会发生。</p>
|
|
|
<p>而在 Rust 中，你可以指定在一个变量超出作用域时，执行一段特定的代码，最终编译器将帮你自动插入这段收尾代码。这样，就无需在每一个使用该变量的地方，都写一段代码来进行收尾工作和资源释放。不禁让人感叹，Rust 的大腿真粗，香！</p>
|
|
|
<p>没错，指定这样一段收尾工作靠的就是咱这章的主角 - <code>Drop</code> 特征。</p>
|
|
|
<h2 id="一个不那么简单的-drop-例子"><a class="header" href="#一个不那么简单的-drop-例子">一个不那么简单的 Drop 例子</a></h2>
|
|
|
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">struct HasDrop1;
|
|
|
struct HasDrop2;
|
|
|
impl Drop for HasDrop1 {
|
|
|
fn drop(&mut self) {
|
|
|
println!("Dropping HasDrop1!");
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
impl Drop for HasDrop2 {
|
|
|
fn drop(&mut self) {
|
|
|
println!("Dropping HasDrop2!");
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
struct HasTwoDrops {
|
|
|
one: HasDrop1,
|
|
|
two: HasDrop2,
|
|
|
}
|
|
|
impl Drop for HasTwoDrops {
|
|
|
fn drop(&mut self) {
|
|
|
println!("Dropping HasTwoDrops!");
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
struct Foo;
|
|
|
|
|
|
impl Drop for Foo {
|
|
|
fn drop(&mut self) {
|
|
|
println!("Dropping Foo!")
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
fn main() {
|
|
|
let _x = HasTwoDrops {
|
|
|
two: HasDrop2,
|
|
|
one: HasDrop1,
|
|
|
};
|
|
|
let _foo = Foo;
|
|
|
println!("Running!");
|
|
|
}</code></pre></pre>
|
|
|
<p>上面代码虽然长，但是目的其实很单纯，就是为了观察不同情况下变量级别的、结构体内部字段的 <code>Drop</code>，有几点值得注意：</p>
|
|
|
<ul>
|
|
|
<li><code>Drop</code> 特征中的 <code>drop</code> 方法借用了目标的可变引用，而不是拿走了所有权，这里先设置一个悬念，后边会讲</li>
|
|
|
<li>结构体中每个字段都有自己的 <code>Drop</code></li>
|
|
|
</ul>
|
|
|
<p>来看看输出：</p>
|
|
|
<pre><code class="language-console">Running!
|
|
|
Dropping Foo!
|
|
|
Dropping HasTwoDrops!
|
|
|
Dropping HasDrop1!
|
|
|
Dropping HasDrop2!
|
|
|
</code></pre>
|
|
|
<p>嗯，结果符合预期，每个资源都成功的执行了收尾工作，虽然 <code>println!</code> 这种收尾工作毫无意义 =,=</p>
|
|
|
<h4 id="drop-的顺序"><a class="header" href="#drop-的顺序">Drop 的顺序</a></h4>
|
|
|
<p>观察以上输出，我们可以得出以下关于 <code>Drop</code> 顺序的结论</p>
|
|
|
<ul>
|
|
|
<li><strong>变量级别，按照逆序的方式</strong>，<code>_x</code> 在 <code>_foo</code> 之前创建，因此 <code>_x</code> 在 <code>_foo</code> 之后被 <code>drop</code></li>
|
|
|
<li><strong>结构体内部，按照顺序的方式</strong>，结构体 <code>_x</code> 中的字段按照定义中的顺序依次 <code>drop</code></li>
|
|
|
</ul>
|
|
|
<h4 id="没有实现-drop-的结构体"><a class="header" href="#没有实现-drop-的结构体">没有实现 Drop 的结构体</a></h4>
|
|
|
<p>实际上，就算你不为 <code>_x</code> 结构体实现 <code>Drop</code> 特征，它内部的两个字段依然会调用 <code>drop</code>，移除以下代码，并观察输出：</p>
|
|
|
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
|
|
|
</span><span class="boring">fn main() {
|
|
|
</span>impl Drop for HasTwoDrops {
|
|
|
fn drop(&mut self) {
|
|
|
println!("Dropping HasTwoDrops!");
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
|
|
|
<p>原因在于，Rust 自动为几乎所有类型都实现了 <code>Drop</code> 特征，因此就算你不手动为结构体实现 <code>Drop</code>，它依然会调用默认实现的 <code>drop</code> 函数，同时再调用每个字段的 <code>drop</code> 方法，最终打印出：</p>
|
|
|
<pre><code class="language-cnosole">Dropping HasDrop1!
|
|
|
Dropping HasDrop2!
|
|
|
</code></pre>
|
|
|
<h2 id="手动回收"><a class="header" href="#手动回收">手动回收</a></h2>
|
|
|
<p>当使用智能指针来管理锁的时候，你可能希望提前释放这个锁，然后让其它代码能及时获得锁，此时就需要提前去手动 <code>drop</code>。
|
|
|
但是在之前我们提到一个悬念，<code>Drop::drop</code> 只是借用了目标值的可变引用，所以，就算你提前调用了 <code>drop</code>，后面的代码依然可以使用目标值，但是这就会访问一个并不存在的值，非常不安全，好在 Rust 会阻止你：</p>
|
|
|
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">#[derive(Debug)]
|
|
|
struct Foo;
|
|
|
|
|
|
impl Drop for Foo {
|
|
|
fn drop(&mut self) {
|
|
|
println!("Dropping Foo!")
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
fn main() {
|
|
|
let foo = Foo;
|
|
|
foo.drop();
|
|
|
println!("Running!:{:?}", foo);
|
|
|
}</code></pre></pre>
|
|
|
<p>报错如下：</p>
|
|
|
<pre><code class="language-console">error[E0040]: explicit use of destructor method
|
|
|
--> src/main.rs:37:9
|
|
|
|
|
|
|
37 | foo.drop();
|
|
|
| ----^^^^--
|
|
|
| | |
|
|
|
| | explicit destructor calls not allowed
|
|
|
| help: consider using `drop` function: `drop(foo)`
|
|
|
</code></pre>
|
|
|
<p>如上所示，编译器直接阻止了我们调用 <code>Drop</code> 特征的 <code>drop</code> 方法，原因是对于 Rust 而言，不允许显式地调用析构函数（这是一个用来清理实例的通用编程概念）。好在在报错的同时，编译器还给出了一个提示：使用 <code>drop</code> 函数。</p>
|
|
|
<p>针对编译器提示的 <code>drop</code> 函数，我们可以大胆推测下：它能够拿走目标值的所有权。现在来看看这个猜测正确与否，以下是 <code>std::mem::drop</code> 函数的签名：</p>
|
|
|
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
|
|
|
</span><span class="boring">fn main() {
|
|
|
</span>pub fn drop<T>(_x: T)
|
|
|
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
|
|
|
<p>如上所示，<code>drop</code> 函数确实拿走了目标值的所有权，来验证下：</p>
|
|
|
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021">fn main() {
|
|
|
let foo = Foo;
|
|
|
drop(foo);
|
|
|
// 以下代码会报错：借用了所有权被转移的值
|
|
|
// println!("Running!:{:?}", foo);
|
|
|
}</code></pre></pre>
|
|
|
<p>Bingo，完美拿走了所有权，而且这种实现保证了后续的使用必定会导致编译错误，因此非常安全！</p>
|
|
|
<p>细心的同学可能已经注意到，这里直接调用了 <code>drop</code> 函数，并没有引入任何模块信息，原因是该函数在<a href="https://course.rs/appendix/prelude.html"><code>std::prelude</code></a>里。</p>
|
|
|
<blockquote>
|
|
|
<p>事实上，能被显式调用的drop(_x)函数只是个空函数，在拿走目标值的所有权后没有任何操作。而由于其持有目标值的所有权，在drop(_x)函数结束之际，编译器会执行_x真正的析构函数，从而完成释放资源的操作。换句话说，drop(_x)函数只是帮助目标值的所有者提前离开了作用域。https://doc.rust-lang.org/std/mem/fn.drop.html</p>
|
|
|
</blockquote>
|
|
|
<h2 id="drop-使用场景"><a class="header" href="#drop-使用场景">Drop 使用场景</a></h2>
|
|
|
<p>对于 Drop 而言，主要有两个功能：</p>
|
|
|
<ul>
|
|
|
<li>回收内存资源</li>
|
|
|
<li>执行一些收尾工作</li>
|
|
|
</ul>
|
|
|
<p>对于第二点，在之前我们已经详细介绍过，因此这里主要对第一点进行下简单说明。</p>
|
|
|
<p>在绝大多数情况下，我们都无需手动去 <code>drop</code> 以回收内存资源，因为 Rust 会自动帮我们完成这些工作，它甚至会对复杂类型的每个字段都单独的调用 <code>drop</code> 进行回收！但是确实有极少数情况，需要你自己来回收资源的，例如文件描述符、网络 socket 等，当这些值超出作用域不再使用时，就需要进行关闭以释放相关的资源，在这些情况下，就需要使用者自己来解决 <code>Drop</code> 的问题。</p>
|
|
|
<h2 id="互斥的-copy-和-drop"><a class="header" href="#互斥的-copy-和-drop">互斥的 Copy 和 Drop</a></h2>
|
|
|
<p>我们无法为一个类型同时实现 <code>Copy</code> 和 <code>Drop</code> 特征。因为实现了 <code>Copy</code> 特征的类型会被编译器隐式的复制，因此非常难以预测析构函数执行的时间和频率。因此这些实现了 <code>Copy</code> 的类型无法拥有析构函数。</p>
|
|
|
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust edition2021"><span class="boring">#![allow(unused)]
|
|
|
</span><span class="boring">fn main() {
|
|
|
</span>#[derive(Copy)]
|
|
|
struct Foo;
|
|
|
|
|
|
impl Drop for Foo {
|
|
|
fn drop(&mut self) {
|
|
|
println!("Dropping Foo!")
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
<span class="boring">}</span></code></pre></pre>
|
|
|
<p>以上代码报错如下：</p>
|
|
|
<pre><code class="language-console">error[E0184]: the trait `Copy` may not be implemented for this type; the type has a destructor
|
|
|
--> src/main.rs:24:10
|
|
|
|
|
|
|
24 | #[derive(Copy)]
|
|
|
| ^^^^ Copy not allowed on types with destructors
|
|
|
</code></pre>
|
|
|
<h2 id="总结"><a class="header" href="#总结">总结</a></h2>
|
|
|
<p><code>Drop</code> 可以用于许多方面，来使得资源清理及收尾工作变得方便和安全，甚至可以用其创建我们自己的内存分配器！通过 <code>Drop</code> 特征和 Rust 所有权系统，你无需担心之后的代码清理，Rust 会自动考虑这些问题。</p>
|
|
|
<p>我们也无需担心意外的清理掉仍在使用的值，这会造成编译器错误：所有权系统确保引用总是有效的，也会确保 <code>drop</code> 只会在值不再被使用时被调用一次。</p>
|
|
|
|
|
|
</main>
|
|
|
|
|
|
<nav class="nav-wrapper" aria-label="Page navigation">
|
|
|
<!-- Mobile navigation buttons -->
|
|
|
<a rel="prev" href="../../advance/smart-pointer/deref.html" class="mobile-nav-chapters previous" title="Previous chapter" aria-label="Previous chapter" aria-keyshortcuts="Left">
|
|
|
<i class="fa fa-angle-left"></i>
|
|
|
</a>
|
|
|
|
|
|
<a rel="next prefetch" href="../../advance/smart-pointer/rc-arc.html" class="mobile-nav-chapters next" title="Next chapter" aria-label="Next chapter" aria-keyshortcuts="Right">
|
|
|
<i class="fa fa-angle-right"></i>
|
|
|
</a>
|
|
|
|
|
|
<div style="clear: both"></div>
|
|
|
</nav>
|
|
|
</div>
|
|
|
</div>
|
|
|
|
|
|
<nav class="nav-wide-wrapper" aria-label="Page navigation">
|
|
|
<a rel="prev" href="../../advance/smart-pointer/deref.html" class="nav-chapters previous" title="Previous chapter" aria-label="Previous chapter" aria-keyshortcuts="Left">
|
|
|
<i class="fa fa-angle-left"></i>
|
|
|
</a>
|
|
|
|
|
|
<a rel="next prefetch" href="../../advance/smart-pointer/rc-arc.html" class="nav-chapters next" title="Next chapter" aria-label="Next chapter" aria-keyshortcuts="Right">
|
|
|
<i class="fa fa-angle-right"></i>
|
|
|
</a>
|
|
|
</nav>
|
|
|
|
|
|
</div>
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<script>
|
|
|
window.playground_copyable = true;
|
|
|
</script>
|
|
|
|
|
|
<script src="../../ace.js"></script>
|
|
|
<script src="../../editor.js"></script>
|
|
|
<script src="../../mode-rust.js"></script>
|
|
|
<script src="../../theme-dawn.js"></script>
|
|
|
<script src="../../theme-tomorrow_night.js"></script>
|
|
|
|
|
|
<script src="../../elasticlunr.min.js"></script>
|
|
|
<script src="../../mark.min.js"></script>
|
|
|
<script src="../../searcher.js"></script>
|
|
|
|
|
|
<script src="../../clipboard.min.js"></script>
|
|
|
<script src="../../highlight.js"></script>
|
|
|
<script src="../../book.js"></script>
|
|
|
|
|
|
<!-- Custom JS scripts -->
|
|
|
<script src="../../assets/custom2.js"></script>
|
|
|
<script src="../../assets/bigPicture.js"></script>
|
|
|
|
|
|
|
|
|
</div>
|
|
|
</body>
|
|
|
</html>
|
