Rust 实现Drop trait 避免堆栈溢出

在Rust中,每一个变量内存被释放时,都会调用他自己的析构函数(Drop trait中的drop方法)。一般情况下,我们不需要也没必要自己实现Drop trait, 编译器会给我们帮忙实现一个默认的。

但如果你定义的结构体包含递归的数据结构,那就要小心了,比如下面的

struct A {
   children: Option<Box<A>>
}
fn main() {
   let mut list = A { children: None };

   for _ in 0..1_000_000 {
       list = A { children: Some(Box::new(list)) };
   }
   println!("for complete, list is going to drop");
   drop(list);
   println!("program complete");
}

运行后,结果为(栈溢出了)

    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.85s
    Running `target\debug\rtest.exe`
for complete, list is going to drop

thread 'main' has overflowed its stack
error: process didn't exit successfully: `target\debug\rtest.exe` (exit code: 0xc00000fd, STATUS_STACK_OVERFLOW)

Process finished with exit code -1073741571 (0xC00000FD)

原因何在呢?

在for循环中,我们创建了一个很多节点的 list变量,该变量的各个节点都存储在堆上,因此,不会有栈溢出

而在销毁list时,程序会调用list的析构函数,如果list有成员,则会递归调用成员的析构函数。上面的代码中

list有大量的递归子节点,导致调用时,各个子节点不能马上被回收,直到到达最后一个子节点,而整个的函数调用都是在

栈上展开的,当栈空间不够时就报错了。

怎么解决呢?

答案是自己手动实现Drop trait, 使用循环来遍历子节点,每遍历一个子节点就释放该节点,这样就不会占用栈空间了,代码如下

impl Drop for A {
   fn drop(&mut self) {
       if let Some(mut child) = self.children.take() {
           while let Some(next) = child.children.take() {
               child = next;
           }
       }
   }
}

编译器对栈溢出,在编译期没有办法给我们帮助, 因此当我们在设计递归数据结构时,一定要想下是否需要实现Drop trait 以防止栈溢出。


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