Petunjuk Cerdas: Kotak dan Rc

smart pointer adalah struktur data yang berperilaku seperti pointer, namun memiliki metadata dan kemampuan tambahan (seperti penghitungan referensi atau manajemen memori otomatis).

Di Rust, referensi biasa (seperti &) hanya meminjam data. Sebaliknya, penunjuk cerdas sering kali memiliki data yang ditunjuknya. Contoh umum mencakup String dan Vec<T>, namun perpustakaan standar menyediakan perpustakaan khusus lainnya.

Kotak<T> untuk Alokasi Heap

Penunjuk cerdas paling sederhana adalah Box<T>, yang menyimpan data di heap, bukan di tumpukan. Hanya penunjuk ke data yang dialokasikan heap yang tersisa di tumpukan.

Hal ini terutama digunakan dalam kasus-kasus berikut:

1. Ketika Anda memiliki tipe yang ukurannya tidak dapat diketahui pada waktu kompilasi (seperti tipe rekursif), dan Anda ingin menggunakan nilai tipe tersebut dalam konteks yang memerlukan ukuran yang tepat.
2. Saat Anda ingin mentransfer kepemilikan data dalam jumlah besar tanpa menyalinnya.

Contoh dasar:

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

Jenis Rekursif dan Daftar Kontra

Tipe rekursif adalah tipe yang dapat memuat nilai dirinya sendiri sebagai bagian dari definisinya. Rust harus mengetahui ukuran pasti suatu tipe pada waktu kompilasi. Karena kedalaman tipe rekursif bisa jadi tidak terbatas, kompiler menghasilkan kesalahan kecuali Anda menggunakan Kotak (yang memiliki ukuran tetap, karena merupakan penunjuk):

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

Rc<T>: Penghitungan Referensi

Ada kalanya satu nilai dapat memiliki banyak pemilik. Penunjuk cerdas Rc<T> (Referensi Terhitung) melacak jumlah referensi ke suatu nilai untuk menentukan apakah nilai tersebut masih digunakan. Jika hitungannya turun ke nol, sumber daya akan dibatalkan alokasinya dengan aman.

[!CATATAN] Rc<T> hanya cocok untuk skenario thread tunggal. Untuk skenario multi-thread (bersamaan), Anda harus menggunakan Arc<T> (Referensi Atom Terhitung).

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));
}

Cobalah sendiri

Latihan 1: Alokasi Tumpukan dengan Kotak

Latihan 2: Struktur Data Rekursif (Daftar Kontra)

Latihan 3: Berbagi Kepemilikan dengan Rc