स्मार्ट पॉइंटर्स: बॉक्स और आरसी

स्मार्ट पॉइंटर एक डेटा संरचना है जो पॉइंटर की तरह व्यवहार करती है, लेकिन इसमें मेटाडेटा और अतिरिक्त क्षमताएं (जैसे संदर्भ गणना या स्वचालित मेमोरी प्रबंधन) होती हैं।

रस्ट में, सामान्य संदर्भ (जैसे &) केवल डेटा उधार लेते हैं। दूसरी ओर, स्मार्ट पॉइंटर्स अक्सर उस डेटा के मालिक होते हैं जिस पर वे इशारा करते हैं। सामान्य उदाहरणों में String और Vec<T> शामिल हैं, लेकिन मानक पुस्तकालय अन्य विशिष्ट प्रदान करता है।

ढेर आवंटन के लिए बॉक्स<T>

सबसे सरल स्मार्ट पॉइंटर Box<T> है, जो डेटा को स्टैक के बजाय हीप पर संग्रहीत करता है। ढेर-आवंटित डेटा का केवल सूचक ही स्टैक पर रहता है।

इसका उपयोग मुख्य रूप से निम्नलिखित मामलों में किया जाता है:

1. जब आपके पास एक प्रकार होता है जिसका आकार संकलन समय पर ज्ञात नहीं किया जा सकता है (जैसे एक पुनरावर्ती प्रकार), और आप उस प्रकार के मान का उपयोग उस संदर्भ में करना चाहते हैं जिसके लिए सटीक आकार की आवश्यकता होती है।
2. जब आप बड़ी मात्रा में डेटा को कॉपी किए बिना उसका स्वामित्व स्थानांतरित करना चाहते हैं।

आधार उदाहरण:

fn main() {
    let b = Box::new(5); // allocates the value 5 on the heap
    println!("b = {}", *b); // dereferences with * to read the value
}

पुनरावर्ती प्रकार और विपक्ष सूचियाँ

पुनरावर्ती प्रकार एक ऐसा प्रकार है जिसमें इसकी परिभाषा के भाग के रूप में स्वयं का मान शामिल हो सकता है। संकलन के समय रस्ट को किसी प्रकार का सटीक आकार पता होना चाहिए। चूंकि पुनरावर्ती प्रकार की गहराई अनंत हो सकती है, कंपाइलर एक त्रुटि उत्पन्न करता है जब तक कि आप एक बॉक्स का उपयोग नहीं करते (जिसका एक निश्चित आकार होता है, क्योंकि यह एक सूचक है):

enum List {
    Cons(i32, Box<List>),
    Nil,
}

Rc<T>: संदर्भ गणना

ऐसे मामले हैं जहां एक ही मूल्य के कई मालिक हो सकते हैं। Rc<T> (संदर्भ गणना) स्मार्ट पॉइंटर किसी मान के संदर्भों की संख्या पर नज़र रखता है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि मान अभी भी उपयोग में है या नहीं। यदि गिनती शून्य हो जाती है, तो संसाधन सुरक्षित रूप से आवंटित कर दिया जाता है।

[!नोट] Rc<T> केवल एकल-थ्रेडेड परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है। बहु-थ्रेडेड (समवर्ती) परिदृश्यों के लिए, आपको Arc<T> (परमाणु संदर्भ गणना) का उपयोग करना होगा।

use std::rc::Rc;

fn main() {
    let a = Rc::new(5);
    let b = Rc::clone(&a); // increments the reference count to 2
    println!("References: {}", Rc::strong_count(&a));
}

खुद कोशिश करना

अभ्यास 1: बॉक्स के साथ ढेर आवंटन

अभ्यास 2: पुनरावर्ती डेटा संरचना (विपक्ष सूची)

अभ्यास 3: आरसी के साथ स्वामित्व साझा करना