新提出的Pin类型有哪些用例？

Question

不稳定的Rust中有一个新的Pin类型，RFC已经合并。据说传递引用时它被称为游戏改变者，但我不确定应该如何以及何时应该使用它。

任何人都可以用外行的方式解释它吗？

Answer 1

什么是钉扎？

在编程中，固定X意味着指示X不要移动。

例如：

• 将线程固定到CPU内核，以确保它始终在同一个CPU上执行，
• 将对象固定在内存中，以防止垃圾收集器移动它（in C# for example）。

Pin类型是什么？

Pin类型的目的是将对象固定在内存中。

它允许获取对象的地址，并保证只要Pin的实例存活，该地址将保持有效。

有什么用例？

开发它的主要用例是支持 Generators 。

生成器的想法是使用yield编写一个简单的函数，并让编译器自动将此函数转换为状态机。生成器所携带的状态是需要从一次调用保存到另一次调用的“堆栈”变量。

Pin旨在修复的生成器的关键难点在于，生成器可能最终存储对其自己的数据成员之一的引用（毕竟，您可以创建对堆栈值的引用）或引用最终由其自己的数据成员拥有的对象（例如，从&T获得的Box<T>）。

这是自引用结构的子结构，直到现在需要自定义库（以及许多unsafe）。自引用结构的问题是，如果结构移动，它包含的引用仍然指向旧内存。

Pin显然已经解决了这个多年前的Rust问题。作为图书馆类型。它创建了额外的保证，只要存在Pin，就无法移动固定值。

因此，用法是首先创建所需的结构，随意返回/移动它，然后当你对它在内存中的位置感到满意时初始化固定的引用。

Answer 2

Pin类型的一种可能用途是自引用对象; an article by ralfj提供了SelfReferential结构which would be very complicated without it的示例：

#![feature(pin, arbitrary_self_types, optin_builtin_traits)]

use std::ptr;
use std::mem::Pin;
use std::boxed::PinBox;
use std::marker::Unpin;

struct SelfReferential {
    data: i32,
    self_ref: *const i32,
}

impl !Unpin for SelfReferential {}

impl SelfReferential {
    fn new() -> SelfReferential {
        SelfReferential { data: 42, self_ref: ptr::null()  }
    }

    fn init(mut self: Pin<SelfReferential>) {
        let this : &mut SelfReferential = unsafe { Pin::get_mut(&mut self) };
        // Set up self_ref to point to this.data.
        this.self_ref = &mut this.data as *const i32;
    }

    fn read_ref(mut self: Pin<SelfReferential>) -> Option<i32> {
        let this : &mut SelfReferential = unsafe { Pin::get_mut(&mut self) };
        // Dereference self_ref if it is non-NULL.
        if this.self_ref == ptr::null() {
            None
        } else {
            Some(unsafe { *this.self_ref })
        }
    }
}

fn main() {
    let mut s = PinBox::new(SelfReferential::new());
    s.as_pin().init();
    println!("{:?}", s.as_pin().read_ref()); // prints Some(42)
}