Box Rc 与 Arc Cell RefCell 我在刚开始学习智能指针这个概念的时候有非常多的困惑,Rust 官方教程本身对此的叙述并不详尽,加之 Rust 在中文互联网上内容匮乏...,在需要的时候随时改变其内部的数据,而不去考虑 Rust 中的不可变引用约束,就可以使用 Cell。...相对于标准情况的静态借用,RefCell 实现了运行时借用,这个借用是临时的,而且 Rust 的 Runtime 也会随时紧盯 RefCell 的借用行为:同时只能有一个可变借用存在,否则直接...如果你要实现的代码很难满足 Rust 的编译检查,不妨考虑使用 Cell 或 RefCell,它们在最大程度上以安全的方式给了你些许自由,但别忘了时刻警醒自己自由的代价是什么,也许获得喘息的下一秒...使用 Rc 可以满足第一个要求,但是由于其是不可变的,要修改内容并不可能;使用 Cell 直接死在了 T 没有实现 Copy 上;使用 RefCell 由于无法满足多个不同所有者的存在
Rust 通过所有权以及Type系统给出了解决问题的一个不同的思路,共享资源的同步与互斥不再是程序员的选项,Rust代码中同步及互斥相关的并发错误都是编译时错误,强迫程序员在开发时就写出正确的代码,这样远远好过面对在生产环境中顶着压力排查问题的窘境...一般地说法,Send标记表明类型的所有权可以在线程间传递,Sync标记表明一个实现了Sync 的类型可以安全地在多个线程中拥有其值的引用。...原因在于,闭包的实现在内部是由编译器创建一个匿名结构,将捕获的变量存入此结构。...死锁问题 Rust虽然用一种优雅的方式解决了多线程同步互斥的问题,但这并不能解决程序的逻辑错误。因此,多线程程序最令人头痛的死锁问题依然会存在于Rust的代码中。...所以说,所谓Rust“无惧并发”是有前提的。至少在目前,看不到编译器可以智能到分析并解决人类逻辑错误的水平。当然,届时程序员这个岗位应该也就不存在了...
Rc与Arc Rust 所有权机制要求一个值只能有一个所有者,在大多数情况下,都没有问题,但是考虑以下情况: 在图数据结构中,多个边可能会拥有同一个节点,该节点直到没有边指向它时,才应该被释放清理 在多线程中...这个违背了 Rust 的借用规则,但是由于 Cell 的存在,我们很优雅地做到了这一点,但是如果你尝试在 Cell 中存放String:编译器会立刻报错,因为 String 没有实现 Copy 特征 RefCell...RefCell 为何存在 Rust 编译期的宁可错杀,绝不放过的原则,当编译器不能确定你的代码是否正确时,就统统会判定为错误,因此难免会导致一些误报。...总之,当你确信编译器误报但不知道该如何解决时,或者你有一个引用类型,需要被四处使用和修改然后导致借用关系难以管理时,都可以优先考虑使用 RefCell。...结构体中的字段可变性取决于结构体对象本身是否是可变的,上述例子中的mq是不可变的,因此msg_cache字段也是不可变的。而我们通过使用RefCell来改变了msg_cache字段。
在了解了Rust中的所有权、所有权借用、生命周期这些概念后,相信各位坑友对Rust已经有了比较深刻的认识了,今天又是一个连环坑,我们一起来把智能指针刨出来,一探究竟。...在Rust中,如果你想要在堆内存中定义一个对象,并不是像Java中那样直接new一个,也不是像C语言中那样需要手动malloc函数来分配内存空间。...除了Box之外,Rust标准库中提供的智能指针还有Rc、Ref、RefCell等等。在详细介绍之前,我们还是先了解一下智能指针的基本概念。...实现Deref可以使智能指针能够解引用,而实现Drop则使智能指针具有自动析构的能力。 Deref Deref有一个特性是强制隐式转换:如果一个类型T实现了Deref。...RefCell和Cell还有一点区别是:Cell没有运行时开销(不过也不要用它包裹大的数据结构),而RefCell是有运行时开销的,这是因为使用RefCell时需要维护一个借用检查器
在本文中,我们将会探讨它们如何被用于实现各种链表: 单链表 共享链表 双链表 简单链表 链表是一个节点的线性集合,在链表中,每个节点指向下一个节点。...在一个单链表中,每个节点有它自己的数据和指向下一个节点的指针,最后一个节点指向 NULL 表示链表结尾。...下图展示了一个示例,在该示例中,节点 C-D 被两个分别以 A 和 B 开始的链表共享。 ? Rust 为了支持共享链表,节点必须能够有多个所有者。我们能将 Box 用于这类链表么?...RefCell有 borrow_mut()函数,该函数返回一个可变的智能指针RefMut,该指针可以被解引用(使用*操作符)和变更。...在像服务器程序这种长期运行的程序中,内存泄漏更为严重。这是少数几个可以从 Rust 编译器中溜走的 bug。 这意味着在 Rust 中就无法实现双链表了嘛?
在使用泛型参数时,Rust 编译器会自动为泛型参数加上 Sized 约束。比如以下这两坨代码作用是一样的。...(); } 但是,在一些情况下,上述代码中的T是可变类型,这时候类型大小就不一致了。Rust提供 ?Size 来解决这个问题。(我到是觉得挺形象的,它也打问号,也不知道多大size。哈哈!)...auto:是指编译器会在合适的场合,自动为数据结构添加它们的实现。unsafe: 代表实现的这个 trait 可能会违背 Rust 的内存安全准则。...Send/Sync 是 Rust 并发安全的基础: 如果一个类型 T 实现了 Send trait,意味着 T 可以安全地从一个线程移动到另一个线程,也就是说所有权可以在线程间移动。...Send/Sync 在线程安全中的作用: 如果一个类型 T: Send,那么 T 在某个线程中的独占访问是线程安全的; 如果一个类型 T: Sync,那么 T 在线程间的只读共享是安全的。
导言 在 Rust 中,Rc> 是一种组合智能指针,用于实现多所有权共享可变数据。...本篇博客将详细介绍 Rust 中 Rc> 的使用方法和相关概念,以及它在代码中的应用场景。...由于 Rc 本身不允许可变性,我们使用 RefCell 来包装数据,使得即使在 Rc 有多个所有者的情况下,我们仍然可以在需要时修改数据。...在多线程编程中,我们可以使用 Rc> 来实现多个线程之间共享可变数据。而在递归数据结构中,Rc> 可以用来构建相互引用的节点。...总结 本篇博客详细介绍了 Rust 中 Rc> 的使用方法和特性。Rc> 是一种允许多个所有者共享可变数据的智能指针,它实现了内部可变性的概念。
本文以Rc和RefCell为例,讨论Rust中的Send和Sync是如何保证线程安全的。 基本概念 Send和Sync位于标准库std::marker模块中。...它们的作用是: 如果类型T实现了Send,则将类型T的值传递给另一个线程不会导致数据争用(data rases)或其他不安全性 如果类型T实现了Sync,则将类型T的引用&T传递到另一个线程中不会导致数据争用或其他不安全性...线程 Rust与线程相关的内容位于标准库std::thread模块中。Rust中的线程,是对操作系统线程的直接封装。也就是说是本地线程,每个线程都有自己的栈和本地状态。...示例代码中如果没有move关键字,则闭包将不会是'static的,因为它包含借用的数据。 Rc和RefCell示例 线程间传递可变字符串。...结语 Rust通过Send和Sync这两个标记trait,将类型贴上“标签”,由编译器识别类型是否可以在多个线程之间移动或共享,在编译期间发现问题,消除数据竞争,从而保证线程安全。
rust智能指针Box指针在堆上存储数据,而指针本身位于栈上Box类型的智能指针创建的是指向堆数据的指针,初始化过程中,会将数据分配在堆上,能够有效地节省栈上有限的空间,在所有权转移的过程中...,栈上的数据都会被逐一清除,而Box智能指针在清除之前会调用其实现了的Drop trait的drop函数,清除所指向的堆上的数据。...注意:Rc克隆的结果为不可变引用,rust不允许同时存在多个可变引用。...("count after c goes out of scope = {}", Rc::strong_count(&a)); }RefCell指针内部可变性内部可变性是rust中的一个设计模式...因为RefCell允许在运行时检查借用规则,因此可以在RefCell自身不可变的情况修改其内部的值。
9.6 关联常量 Rust 在其类型系统中的另一个特性也采用了类似于 C# 和 Java 的思想,有些值是与类型而不是该类型的特定实例关联起来的。在 Rust 中,这些叫作关联常量。...eval 方法仅通过查询其 Self 类型就知道 for 循环应该运行多少次迭代。由于长度在编译期是已知的,因此编译器可能会用一些顺序执行的代码完全替换循环。...这些特性中的每一个在 Rust 中都有名称——Copy、Clone、Debug 和 PartialEq,它们被称为特型。第 11 章会展示如何为自己的结构体手动实现特型。...如果你想在 SpiderRobot 中添加一个简单的计数器,那么 Cell 是一个不错的工具。...无论一个结构体是具名字段型的还是元组型的,它都是其他值的聚合:如果我有一个 SpiderSenses 结构体,那么就有了指向共享 SpiderRobot 结构体的 Rc 指针、有了眼睛、有了陀螺仪,等等
另外,在多线程环境中,多个线程同时访问和修改同一块内存时,可能会发生数据竞争,导致未定义行为或数据损坏。该如何解决这些问题?Rust的解决方案是实现编译器参与检查的“出域即清”内存自动释放机制。...在同一作用域内,要么只能有一个可变引用,要么可以有多个不可变引用。但不能同时存在可变和不可变引用。智能指针是更高级的抽象,它们在实现上利用了Rust的所有权规则。但提供了如下更灵活方便的使用模式。...在Rust中,堆内存的管理方式与C++有很大不同。...在第5行中,next字段的类型为Option>,其含义是这个字段可以有两种状态:Some(Rc):表示存在下一个节点,并且这个节点是通过引用计数智能指针Rc进行引用的。...这种设计使得链表节点可以灵活地表示是否有下一个节点,从而实现了更安全和健壮的链表结构。第9行:声明一个可变的空向量vec。let关键字用来声明变量。
当希望拥有一个值并只关心它的类型是否实现了特定 trait 而不是其具体类型的时候。4.2 Rc、Arc 和 Weak类似 C++ 中的 shared_ptr,是共享指针。...Rc/RefCell用于单线程内部可变性, Arc/Mutext用于多线程内部可变性。...RefCell 记录当前有多少个活动的 Ref 和 RefMut 智能指针。像编译时借用规则一样,RefCell 在任何时候只允许有多个不可变借用或一个可变借用。...Clone对于存储在堆中的数据,当一个值被移动时,Rust 会做一个浅拷贝;如果想创建一个像 C++ 那样的深拷贝呢,需要实现 Clone Trait。...在 Rust 中,几乎所有类型都默认实现了 Send 和 Sync,而且由于这两个特征都是可自动派生的特征(通过derive派生),意味着一个复合类型(例如结构体), 只要它内部的所有成员都实现了 Send
实际上a才是真正的所有者,b,c在clone()后,得到了一个新的Rc,从编译器的角度,a,b,c都各自拥有一个Rc。所以Rc的clone()并不复制实际的数据,只是把引用计数+1了。...Box是Rust中的智能指针,可以强制吧数据创建在堆上,然后在栈上用一个指针指向这个数据结构,但这时候堆内存的生命周期是可控的,跟栈上的指针保持一致。...有了 Box::leak(),我们就可以跳出 Rust 编译器的静态检查,保证 Rc 指向的堆内存,有最大的生命周期,然后我们再通过引用计数,在合适的时机,结束这段内存的生命周期。(谁来结束呢?...搞明白了 Rc,我们就进一步理解 Rust 是如何进行所有权的静态检查和动态检查了: 静态检查,靠编译器保证代码符合所有权规则; 动态检查,通过 Box::leak 让堆内存拥有不受限的生命周期,然后在运行过程中...RefCell Rc只是一个只读引用计数器,我们没有办法拿到Rc结构的内部数据的可变引用,来修改这个数据,因此需要RefCell来达成对只读数据的可变借用,称为内部可变性,Rc和RefCell可以搭配使用
“移动”这个词在 Rust 中的含义非常特殊,并不是指物理上(数据)的移动,而是指所有权的移动。所有权是 Rust 社区使用的一个术语,指的是在编译过程中检查每个值是否有效,是否会被干净地清理。...如果要为某个类型提供自定义的析构器,需要实现 Drop,通常是在使用了 unsafe 代码块分配内存的时候需要。Drop 有一个方法 drop(&mut self),可以实现必要的清理操作。...的所有权 Mailbox.deliver() 需要对 CubeSat 的共享引用,以获取 id 字段 这里有一个和之前用法不同的地方:在迭代集合的过程中对其进行修改,在这里是合法的,因为 self.messages.remove...当内部计数器减少到 0 时,释放原始实例。 Rc 不允许被修改,为了实现修改功能,需要对“wrapper”再次封装,这就是 Rc> 类型。...⚠️ 注意:Rc 不是线程级安全的,要保证原子性,可以使用 Arc 替换 Rc,用 Arc 替换 Rc,Arc 代表原子计数器。
("{} {} {}", a, b, c); // hello world hello hello world 所以这么用有一个好处,如果有修改,修改是独立于之前的引用的,不用担心修改会影响之前引用的值...当然,如果想保持值修改的同步,可以使用之前提到的Cell和RefCell,这两个类型可以实现内部可变性,可以在不可变引用的情况下修改值。...这里用官方的一个例子说明:下边代码用来描述工具(gadget)和工具所有者(owner)的关系,一个工具可以有一个个所有者,一个所有者可以有多个工具。...如Arc>。 最后还有一点想提下,Rc和Arc都实现了自动解引用Deref到T,所以可以直接在Rc和Arc上调用T的方法。...推荐阅读 掌握Rust:从零开始的所有权之旅 聊聊Rust的Cell和RefCell 如果有用,点个 在看 ,让更多人看到 外链不能跳转,戳 阅读原文 查看参考资料
这需要一个定时器模块,我看了下 Rust 现有的几种定时器的实现,大多是基于堆或树的结构的,没有找到jiffies定时器的实现,所以想自己实现一个算了。...这个定时器的实现又需要类似 C++ 的 std::list::iterator 的 插入和删除某个迭代器对其他迭代器没有影响 的特性,但是 Rust 的数据结构都不是这种设计模型。...新链表的结构 从另一个角度说,我们需要的是能够保存迭代器,并在需要的时候基于迭代器操作。这本身是一个运行时可以修改容器的行为,属于运行时可变借用。...举个例子,在迭代器和容器的生命周期解绑的情况下,可能发生一个线程在做删除操作,另一个线程在做这个节点的 prev 正在执行 next(&mut self) 。...这意味着对外提供的解引用接口解出的 Arc 只能获取 T 的immutable 借用。本来最初我是想要不要套一层 RefCell 来实现运行时可变借用的。
/all/ 文件夹中包含: README.md: 题目的出处和相关描述信息 solution.rs: rust语言实现代码 solution.c: c语言的实现代码 题目目录: leetcode-best-time-to-buy-and-sell-stock...买卖股票的最佳时机 leetcode-binary-tree-inorder-traversal - 94. 二叉树的中序遍历 leetcode-game-of-life - 289....朋友圈 双向链表 注意,这里是很早的时候写的代码,实际上实现双向链表最好要使用 weak 来避免循环引用和内存泄漏问题。...: Option>> } 函数实现 impl ListNode { fn new(value:i32) -> Rc>...RefCell>> } 函数实现 impl TreeNode { fn new(key:i32,value:String) -> Rc>{
导言 在 Rust 中,引用循环是指两个或多个对象之间相互引用,形成一个循环链。这种情况下,对象之间的引用计数永远不会变为零,导致内存泄漏和资源泄漏。...引用循环的定义和问题 引用循环在 Rust 中是一种常见的编程错误,它会导致资源无法被正确释放,从而造成内存泄漏和其他潜在的问题。...解决方案:使用弱引用 为了解决引用循环的问题,Rust 提供了 Weak 弱引用类型。与 Rc 智能指针不同,Weak 不会增加引用计数,它允许创建一个 Rc 的弱引用,而不影响引用计数的增减。...在使用 Weak 引用时,我们需要注意在使用之前调用 upgrade 方法,以检查所指向的对象是否已被释放。如果 upgrade 方法返回 Some,说明所指向的对象仍然存在,可以安全地访问其数据。...总结 本篇博客详细介绍了 Rust 中引用循环的概念和问题,并介绍了通过使用 Weak 引用来解决引用循环的方法。
这需要一个定时器模块,我看了下 Rust 现有的几种定时器的实现,大多是基于堆或树的结构的,没有找到jiffies定时器的实现,所以想自己实现一个算了。...这个定时器的实现又需要类似 C++ 的 std::list::iterator 的 插入和删除某个迭代器对其他迭代器没有影响 的特性,但是 Rust 的数据结构都不是这种设计模型。...新链表的结构 从另一个角度说,我们需要的是能够保存迭代器,并在需要的时候基于迭代器操作。这本身是一个运行时可以修改容器的行为,属于运行时可变借用。...包括标准库实现里的 Iter 和 Cursor 里都存了 len 和提供方法获取后续有多少可用元素都是依赖与此。但是我们这里分离了迭代器和容器的生命周期,就不能简单地这么声明了。...这意味着对外提供的解引用接口解出的 Arc 只能获取 T 的immutable 借用。本来最初我是想要不要套一层 RefCell 来实现运行时可变借用的。
导言 在 Rust 中,引用循环是一种常见的编程问题,会导致资源无法被正确释放,从而造成内存泄漏。为了解决引用循环的问题,Rust 提供了弱引用(Weak Reference)机制。...本篇博客将详细介绍 Rust 弱引用的概念、用法,以及如何通过弱引用解决引用循环和内存泄漏问题。 引用循环的问题 引用循环在 Rust 中是指两个或多个对象之间相互引用,形成一个循环链。...node2 node1.next = Some(Rc::clone(&node2)); } 在上述示例中,我们定义了一个简单的链表结构 Node,其中每个节点包含数据和一个 Option<Rc...next = Some(Rc::downgrade(&node2)); } 在上述示例中,我们使用 Rc> 替代了 Option>,并使用 Rc::downgrade...在使用 Weak 引用时,我们需要注意在使用之前调用 upgrade 方法,以检查所指向的对象是否已被释放。如果 upgrade 方法返回 Some,说明所指向的对象仍然存在,可以安全地访问其数据。
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