Rust
Auto-dereferentie

De puntoperator

De . operator in Rust komt met veel magie! Wanneer u gebruikt . , voegt de compiler zoveel * s (dereferencing-bewerkingen) in die nodig zijn om de methode te vinden in de deref "tree". Aangezien dit tijdens het compileren gebeurt, zijn er geen runtime-kosten voor het vinden van de methode.

let mut name: String = "hello world".to_string();
// no deref happens here because push is defined in String itself
name.push('!');

let name_ref: &String = &name;
// Auto deref happens here to get to the String. See below
let name_len = name_ref.len();
// You can think of this as syntactic sugar for the following line:
let name_len2 = (*name_ref).len();

// Because of how the deref rules work,
// you can have an arbitrary number of references. 
// The . operator is clever enough to know what to do.
let name_len3 = (&&&&&&&&&&&&name).len();
assert_eq!(name_len3, name_len);

Auto dereferencing werkt ook voor elk type implementatie van std::ops::Deref eigenschap.

let vec = vec![1, 2, 3];
let iterator = vec.iter();

Hier is iter geen methode van Vec<T> , maar een methode van [T] . Het werkt omdat Vec<T> Deref implementeert met Target=[T] waardoor Vec<T> in [T] worden omgezet wanneer de referentie door de * operator wordt gebruikt (die de compiler kan invoegen tijdens a . ).

Deref dwang

Gegeven twee types T en U , zal &T dwingen (impliciet converteren) naar &U als en alleen als T Deref<Target=U> implementeert Deref<Target=U>

Dit stelt ons in staat om dit soort dingen te doen:

fn foo(a: &[i32]) {
    // code
}

fn bar(s: &str) {
    // code
}

let v = vec![1, 2, 3];
foo(&v); // &Vec<i32> coerces into &[i32] because Vec<T> impls Deref<Target=[T]>

let s = "Hello world".to_string();
let rc = Rc::new(s);
// This works because Rc<T> impls Deref<Target=T> ∴ &Rc<String> coerces into 
// &String which coerces into &str. This happens as much as needed at compile time.
bar(&rc); 

Deref en AsRef gebruiken voor functieargumenten

Voor functies waarvoor een verzameling objecten nodig is, zijn segmenten meestal een goede keuze:

fn work_on_bytes(slice: &[u8]) {}

Omdat Vec<T> en arrays [T; N] implementeren Deref<Target=[T]> , ze kunnen gemakkelijk worden gedwongen tot een segment:

let vec = Vec::new();
work_on_bytes(&vec);

let arr = [0; 10];
work_on_bytes(&arr);

let slice = &[1,2,3];
work_on_bytes(slice); // Note lack of &, since it doesn't need coercing

In plaats van expliciet een segment te vereisen, kan de functie echter elk type dat als segment kan worden gebruikt, accepteren:

fn work_on_bytes<T: AsRef<[u8]>>(input: T) {
    let slice = input.as_ref();
}

In dit voorbeeld neemt de functie work_on_bytes elk type T dat as_ref() implementeert, wat een verwijzing naar [u8] as_ref() .

work_on_bytes(vec);
work_on_bytes(arr);
work_on_bytes(slice);
work_on_bytes("strings work too!");

Deref-implementatie voor Option- en wrapper-structuur

use std::ops::Deref;
use std::fmt::Debug;

#[derive(Debug)]
struct RichOption<T>(Option<T>); // wrapper struct

impl<T> Deref for RichOption<T> {
    type Target = Option<T>; // Our wrapper struct will coerce into Option
    fn deref(&self) -> &Option<T> {
        &self.0 // We just extract the inner element
    }
}

impl<T: Debug> RichOption<T> {
    fn print_inner(&self) {
        println!("{:?}", self.0)
    }
}

fn main() {
    let x = RichOption(Some(1)); 
    println!("{:?}",x.map(|x| x + 1)); // Now we can use Option's methods...
    fn_that_takes_option(&x); // pass it to functions that take Option...
    x.print_inner() // and use it's own methods to extend Option
}

fn fn_that_takes_option<T : std::fmt::Debug>(x: &Option<T>) {
    println!("{:?}", x)
}

Eenvoudig Deref-voorbeeld

Deref heeft een eenvoudige regel: als je een type T en Deref<Target=F> implementeert, dan &T dwingt tot &F , compiler zal dit zo vaak als nodig herhalen om F te krijgen, bijvoorbeeld:

fn f(x: &str) -> &str { x }
fn main() {
    // Compiler will coerce &&&&&&&str to &str and then pass it to our function
    f(&&&&&&&"It's a string"); 
}

Deref-dwang is met name handig bij het werken met pointertypen, zoals Box of Arc , bijvoorbeeld:

fn main() {
    let val = Box::new(vec![1,2,3]);
    // Now, thanks to Deref, we still 
    // can use our vector method as if there wasn't any Box
    val.iter().fold(0, |acc, &x| acc + x ); // 6
    // We pass our Box to the function that takes Vec,
    // Box<Vec> coerces to Vec
    f(&val)
}

fn f(x: &Vec<i32>) {
    println!("{:?}", x) // [1,2,3]
}