Що має Руст замість збирача сміття?

Question 1

Я розумію, у Rust немає збирача сміття, і мені цікаво, як звільняється пам’ять, коли прив’язка виходить за рамки.

Отже, у цьому прикладі я розумію, що Руст повертає пам’ять, виділену для а, коли вона виходить за межі обсягу.

{
    let a = 4
}

Проблема, з якою я маю з цим, полягає, по-перше, у тому, як це відбувається, а по-друге, чи це не свого роду збір сміття? Чим він відрізняється від «типового» вивезення сміття?

Question 2

Збір сміття зазвичай використовується періодично або на вимогу, наприклад, якщо купа близька до повної або перевищує певний поріг. Потім він шукає невикористані змінні та звільняє їх пам’ять, залежно від алгоритму .

Руст знав би, коли змінна виходить за межі обсягу або час її життя закінчується під час компіляції, і таким чином вставляє відповідні інструкції LLVM / збірки, щоб звільнити пам’ять.

Іржа також дозволяє збирати сміття, наприклад, підрахунок атомних посилань .

Question 3

Основна ідея управління ресурсами (включаючи пам’ять) у програмі, незалежно від стратегії, полягає в тому, що ресурси, прив’язані до недосяжних «об’єктів», можуть бути повернені. Окрім пам'яті, цими ресурсами можуть бути замки мьютексу, дескриптори файлів, сокети, підключення до бази даних ...

Мови за допомогою збирача сміття періодично сканують пам’ять (так чи інакше), щоб знайти невикористані об’єкти, звільнити пов’язані з ними ресурси та, нарешті, звільнити пам’ять, що використовується цими об’єктами.

Руст не має ГХ, як він управляється?

Іржа має право власності. Використовуючи систему афінного типу , він відстежує, яка змінна все ще тримається на об’єкті, і коли така змінна виходить за межі області дії, викликає її деструктор. Ви можете побачити діючу систему афінного типу досить легко:

fn main() {
    let s: String = "Hello, World!".into();
    let t = s;
    println!("{}", s);
}

Урожайність:

<anon>:4:24: 4:25 error: use of moved value: `s` [E0382]
<anon>:4         println!("{}", s);

<anon>:3:13: 3:14 note: `s` moved here because it has type `collections::string::String`, which is moved by default
<anon>:3         let t = s;
                     ^

що чудово ілюструє, що в будь-який момент часу, на мовному рівні, відстежується право власності.

Це право власності працює рекурсивно: якщо у вас є Vec<String>(тобто динамічний масив рядків), то кожна з Stringних належить тій, Vecяка сама належить змінній чи іншому об’єкту тощо ... отже, коли змінна виходить за межі області дії, це рекурсивно звільняє всі наявні у нього ресурси, навіть побічно. У випадку з Vec<String>цим означає:

Вивільнення буфера пам'яті, пов'язаного з кожним String
Звільнення буфера пам'яті, пов'язаного з самим Vecсобою

Таким чином, завдяки відстеженню власності, термін служби ВСІХ програмних об’єктів суворо прив’язаний до однієї (або кількох) функціональних змінних, які в кінцевому підсумку вийдуть за межі обсягу (коли закінчується блок, якому вони належать).

Примітка: це трохи оптимістично, за допомогою підрахунку посилань ( Rcабо Arc) можна формувати цикли посилань і, таким чином, спричиняти витік пам'яті, і в цьому випадку ресурси, прив’язані до циклу, ніколи не можуть бути звільнені.

Question 4

З мовою, де вам потрібно керувати пам'яттю вручну, різниця між стеком і купою стає критичною. Кожного разу, коли ви викликаєте функцію, у стеку виділяється достатньо місця для всіх змінних, що містяться в області дії цієї функції. Коли функція повертається, кадр стека, пов'язаний з цією функцією, "вискакує" зі стеку, і пам'ять звільняється для подальшого використання.

З практичної точки зору це ненавмисне очищення пам'яті використовується як засіб автоматичного зберігання пам'яті, яке буде очищено в кінці області дії функції.

Додаткову інформацію можна отримати тут: https://doc.rust-lang.org/book/the-stack-and-the-heap.html