Я потерялся с типами в std::cell module. Я также пытаюсь понять обертки с подсчетом ссылок в Rust, например Rc и Arc.
Как я понимаю, это обертки, которые предоставляют дополнительные возможности, чем простая ссылка. Хотя я понимаю основы (RefCell дает "динамическое заимствование" и Rc действует как shared_ptr в С++), я все еще не вижу всей картины.
Каковы ссылки с Rc и Arc? Являются ли ячейки и ссылочные подсчитанные семейства ортогональными функциями?
В Rust есть две основные понятия:
Различные типы указателей (Box, Rc, Arc) связаны с собственностью: они позволяют контролировать, существует ли один или несколько владельцев для одного объекта.
С другой стороны, различные ячейки (Cell, RefCell, Mutex, RwLock, AtomicXXX) связаны с Mutability.
Основополагающее правило безопасности Rust Сглаживание XOR Mutability. То есть, объект может быть безопасно мутирован, если нет заметной ссылки на его интерьер.
Это правило обычно применяется во время компиляции с помощью средства проверки заемщика:
&T, вы также не можете иметь &mut T для одного и того же объекта в области видимости,&mut T, вы также не можете ссылаться на один и тот же объект в области видимости.Однако иногда это недостаточно гибко. Иногда вам нужно (или нужно) возможность иметь несколько ссылок на один и тот же объект и все же мутировать его. Введите ячейки.
Идея Cell и RefCell заключается в том, чтобы разрешить изменчивость при наличии сглаживания контролируемым образом:
Cell предотвращает формирование ссылки на его внутренность, избегая оборванных ссылок,RefCell сдвигает принудительное выполнение слияния XOR Mutability от времени компиляции до времени выполнения.Эта функция иногда описывается как предоставление внутренней изменчивости, то есть объект, который в противном случае выглядит неизменным снаружи (&T), может быть фактически мутирован.
Когда эта изменчивость распространяется на несколько потоков, вместо этого вы будете использовать Mutex, RwLock или AtomicXXX; они обеспечивают ту же функциональность:
AtomicXXX - это просто Cell: нет ссылки на интерьер, просто перемещаясь/выходите,RwLock - это просто RefCell: можно получить ссылки на интерьер через охранники,Mutex - упрощенный вариант RwLock, который не проводит различия между защитой только для чтения и защитой записи; поэтому концептуально похож на a RefCell с помощью только метода borrow_mut.Если вы пришли из фона С++:
Box unique_ptr,Arc - shared_ptr,Rc является небезопасной версией shared_ptr.И ячейки предоставляют аналогичную функциональность, как mutable, за исключением дополнительных гарантий, чтобы избежать проблем с псевдонимом; подумайте Cell как std::atomic и RefCell как небезопасную версию std::shared_mutex (которая вместо блокировки блокируется, если блокировка выполнена).