Rust

RustのRcとCellを使って参照カウント式スマートポインタを作ってみる

Rustで参照カウント式のスマートポインタを使いたい場合、Rc<RefCell<T>> を使うのが定石になっている。
しかしRustでは構造体のフィールドごとにミュータブル・イミュータブルを切り替えたい場合、ミュータブルにしたいフィールドをCellでラップすることが多い。（ミュータブル・イミュータブルの切り替えが構造体単位でしかできないので）
Cellでラップするとそのフィールドにアクセサメソッドが追加され、構造体がイミュータブルであっても書き込みができるようになる。
つまり構造体自体はイミュータブルにしておいて、値を変更したいフィールドだけをCellでラップし、get()/set()メソッドを使ってアクセスする、という具合だ。
こうすることで、書き換えてはならないフィールドをうっかり書き換えてしまうということを防ぐことができる。

このように作成した構造体をRcでラップすると、使い勝手はそのままで参照カウント式にできる。
ただし、RustのStringは構造体なので（u8のVector）、String型のフィールドをミュータブルにしたい場合はCellではなくRefCellでラップしなければならない。
ちなみにRustの参照カウントは、参照カウンタが自動的にインクリメントしないので、変数に代入するときも、関数の引数として渡すときも、clone()メソッドを書いて手動でインクリメントさせる必要がある。（デクリメントはDropトレイトが自動的にやってくれる）

use std::rc::Rc; use std::cell::Cell; use std::cell::RefCell; pub struct Hoge { i: Cell<i32>, f: Cell<f64>, s: RefCell<String>, } fn add(a: Rc<Hoge>) { a.i.set(a.i.get() + 2); a.f.set(a.f.get() + 3.33); a.s.borrow_mut().push_str(" on your lap."); } fn main() { let a = Rc::new(Hoge { i:Cell::new(10), f:Cell::new(23.45), s:RefCell::new("Kitty".to_string()) }); add(a.clone()); println!("{:?} {:?} {:?}", a.i.get(), a.f.get(), a.s.borrow()); }