Question

我现在正在学习Rust。我想检查一下我对铁锈所有权的理解。我对递归结构中的所有权和借用概念感到困惑。我在rustbyexample.com

中看到了这段代码

// Allow Cons and Nil to be referred to without namespacing
use List::{Cons, Nil};

// A linked list node, which can take on any of these two variants
enum List {
    // Cons: Tuple struct that wraps an element and a pointer to the next node
    Cons(u32, Box<List>),
    // Nil: A node that signifies the end of the linked list
    Nil,
}

// Methods can be attached to an enum
impl List {
    // Create an empty list
    fn new() -> List {
        // `Nil` has type `List`
        Nil
    }

    // Consume a list, and return the same list with a new element at its front
    fn prepend(self, elem: u32) -> List {
        // `Cons` also has type List
        Cons(elem, Box::new(self))
    }

    // Return the length of the list
    fn len(&self) -> u32 {
        // `self` has to be matched, because the behavior of this method
        // depends on the variant of `self`
        // `self` has type `&List`, and `*self` has type `List`, matching on a
        // concrete type `T` is preferred over a match on a reference `&T`
        match *self {
            // Can't take ownership of the tail, because `self` is borrowed;
            // instead take a reference to the tail
            Cons(_, ref tail) => 1 + tail.len(),
            // Base Case: An empty list has zero length
            Nil => 0
        }
    }

    // Return representation of the list as a (heap allocated) string
    fn stringify(&self) -> String {
        match *self {
            Cons(head, ref tail) => {
                // `format!` is similar to `print!`, but returns a heap
                // allocated string instead of printing to the console
                format!("{}, {}", head, tail.stringify())
            },
            Nil => {
                format!("Nil")
            },
        }
    }
}

fn main() {
    // Create an empty linked list
    let mut list = List::new();

    // Append some elements
    list = list.prepend(1);
    list = list.prepend(2);
    list = list.prepend(3);

    // Show the final state of the list
    println!("linked list has length: {}", list.len());
    println!("{}", list.stringify());
}

如何可视化堆栈和此代码的堆？

根据我的学习，prepend取得list的所有权，在堆中分配空间并将列表移动到堆中。当prepend完成时，它会将新创建的列表移动（给予所有权）到外部变量。

这种可视化是否正确？

First List :: new return Nil so stack将包含Nil。

在list.prepend（1）执行后，Nil将在堆中的地址0x0000（假设），堆栈将包含Cons（1,0x0000）。

在list.prepend（2）执行后，Cons（1,0x0000）将在堆中的地址0x00002（假设），堆栈将包含Cons（2,0x0002）。

在list.prepend（3）执行后，Cons（2,0x0002）将在堆中的地址0x00004（假设），堆栈将包含Cons（3,0x0004）。

现在，谁拥有Cons（1,0x0000）的所有权？ Cons（2,0x0002）是否拥有Cons（1,0x0000）？堆中的变量是否允许拥有资源的所有权？

从这段代码中我假设堆中的变量可能拥有资源的所有权，因此如果Rust释放该变量，它也会释放资源。它是否正确？

Answer 1

Box<Foo>表示堆上某处的Foo实例，由Box对象管理和拥有。

因此，在您的列表中，最终值为：

let list = Cons(3, Box::new(Cons(2, Box::new(Cons(1, Box::new(Nil))))))

list拥有一个List对象，该对象是枚举的Cons变体，拥有u32值3和Box<List> }
此Box<List>管理并拥有List个实例：Cons变体拥有2值，另一个Box<List>
第二个Box<List>管理并拥有List个实例：Cons变种，拥有1值和Box<List>
最后Box<List>管理并拥有List个实例：Nil变体。

所以是的，Box的内容可能拥有其他Box es，当Box被销毁时，它会正确地破坏其内容，预计这些内容会自行销毁它的内容，直到拥有树的底部。

谁在堆中拥有一个Box？

1 个答案: