Rust 学习笔记：Drop trait

Rust 学习笔记：Drop trait

智能指针模式的第二个重要特性是 Drop，它允许自定义当值即将超出作用域时发生的事情。可以在任何类型上提供 Drop trait 的实现。

在实现智能指针时几乎总是使用 Drop trait。例如，当删除 Box<T> 时，它将释放该指针所指向的堆上的空间。

Drop trait 要求实现一个 drop 方法，该方法接受对 self 的可变引用。

为了了解 Rust 何时调用 drop，编写一个示例如下：

struct CustomSmartPointer {
    data: String,
}

impl Drop for CustomSmartPointer {
    fn drop(&mut self) {
        println!("Dropping CustomSmartPointer with data `{}`!", self.data);
    }
}

fn main() {
    let c = CustomSmartPointer {
        data: String::from("my stuff"),
    };
    let d = CustomSmartPointer {
        data: String::from("other stuff"),
    };
    println!("CustomSmartPointers created.");
}

我们在 CustomSmartPointer 上实现了 Drop trait，drop 方法将在 CustomSmartPointer 类型的实例超出作用域时自动被调用。

Drop trait 在 prelude 中，无需手动引入。

程序输出：

我们发现，变量的删除顺序与创建的顺序相反。

Drop trait 的全部意义在于它是自动处理的。

Rust 不允许手动调用 Drop trait 的 drop 方法。

修改之前的代码：

fn main() {
    let c = CustomSmartPointer {
        data: String::from("some data"),
    };
    println!("CustomSmartPointer created.");
    c.drop();
    println!("CustomSmartPointer dropped before the end of main.");
}

报错：

此错误消息指出不允许显式地调用 drop 方法，因为 Rust 在 main 函数末尾自动调用 drop 方法。

错误消息使用术语析构函数，这是用于清理实例的函数的通用编程术语。Rust 中的 drop 函数是一个特殊的析构函数。

如果希望在值的作用域结束之前强制删除值，则必须调用标准库提供的 std::mem::drop 函数。

std::mem::drop 函数不会干扰 Rust 的自动清理机制。因为该函数会接管值的所有权并销毁，不会导致 double free error。

修改之前的代码：

fn main() {
    let c = CustomSmartPointer {
        data: String::from("some data"),
    };
    println!("CustomSmartPointer created.");
    drop(c);
    println!("CustomSmartPointer dropped before the end of main.");
}

程序输出：

从输出可以看出，CustomSmartPointer 示例在 main 函数结束前被删除。

有了 Drop trait 和 Rust 的所有权系统，可以实现资源的自动释放。确保引用始终有效的所有权系统还确保仅在值不再使用时调用 drop 一次。