析构器中的最终处理

Description

Rust没有提供与finally块相当的设施——无论函数如何退出都会被执行。相反，一个对象的析构器可以被用来运行必须在退出前运行的代码。

例子

fn bar() -> Result<(), ()> {
    // These don't need to be defined inside the function.
    struct Foo;

    // Implement a destructor for Foo.
    impl Drop for Foo {
        fn drop(&mut self) {
            println!("exit");
        }
    }

    // The dtor of _exit will run however the function `bar` is exited.
    let _exit = Foo;
    // Implicit return with `?` operator.
    baz()?;
    // Normal return.
    Ok(())
}

动机

如果一个函数有多个返回点，那么在退出时执行代码就会变得困难和重复（从而容易产生错误）。特别是在由于宏而隐式返回的情况下。一个常见的情况是?操作符，如果结果是Err就返回，如果是Ok就继续。 ?被用作异常处理机制，但不像Java（有finally），没有办法安排代码在正常和异常情况下运行。发生Panic也会提前退出函数。

优势

析构器中的代码将（几乎）一直运行——应对panic、提前返回等问题。

劣势

事实上，并没有保证析构器一定会运行。例如，如果在一个函数中存在一个无限循环，或者如果运行函数在退出前崩溃。在已经发生panic的线程中，析构器也不会被运行。因此，在绝对有必要进行最终处理的情况下，不能依靠析构器作为最终处理器。

这种模式引入了一些难以察觉的隐式代码。阅读一个函数时，没有明确指出退出时要运行哪些析构器。这可能会使调试工作变得棘手。

要求对象和Drop实现若只是为了最终处理，会是很沉重的模板代码。

讨论

关于如何准确地存储作为最终处理器的对象，有一些微妙的问题。它必须被保存到函数结束，然后必须被销毁。该对象必须始终是一个值或唯一拥有的指针（例如，Box<Foo>）。如果使用一个共享的指针（如Rc），那么最终处理器可以在函数的生命周期之外保持生存。出于类似的原因，最终处理器不应该被移动或返回。

最终处理器必须被分配到一个变量中，否则它将被立即销毁，而不是当它超出作用域时。如果该变量只作为最终处理器使用，其名称必须以_开头，否则编译器会警告说最终处理器从未被使用。然而，不要调用没有后缀的变量_——在这种情况下，它将被立即销毁。

在Rust中，当一个对象超出作用域时，会运行析构器。这发生在我们到达块的末尾，有一个早期返回，或者程序发生panic。当发生panic时，Rust会展开堆栈，为每个堆栈帧中的每个对象运行析构器。因此，即使panic发生在被调用的函数中，析构器也会被调用。

如果在展开的过程中一个析构器发生panic，那么就没有好的行动可以采取，所以Rust会立即中止线程，而不再运行其他的析构器。这意味着析构器不能绝对保证运行。这也意味着你必须在你的析构器中格外小心，不要panic，因为它可能会让资源处于一个意想不到的状态。

参见

RAII守护对象

Latest commit 9834f57 on 25 Aug 2021

Rust Design Patterns