丢弃
现在我们需要一种方法来减少引用计数,并在引用计数足够低时丢弃数据,否则数据将永远存在于堆上。
为了做到这一点,我们可以实现 Drop
。
基本上,我们需要
- 减少引用计数
- 如果只剩下对数据的唯一引用,那么
- 原子地栅栏数据,以防止数据的使用和删除的重排序
- 丢弃内部数据
首先,我们需要访问 ArcInner
let inner = unsafe { self.ptr.as_ref() };
现在,我们需要减少引用计数。为了简化我们的代码,我们还可以返回如果 fetch_sub
返回的值(减少之前的引用计数值)不等于 1
(当我们不是最后一个引用数据时发生)。
if inner.rc.fetch_sub(1, Ordering::Release) != 1 {
return;
}
然后我们需要创建一个原子栅栏,以防止数据的使用和删除的重排序。正如在 标准库对 Arc
的实现 中描述的那样
这个栅栏是必要的,以防止数据的使用和删除的重排序。因为它被标记为
Release
,所以引用计数的减少与这个Acquire
栅栏同步。这意味着数据的使用发生在引用计数减少之前,而引用计数减少发生在栅栏之前,栅栏发生在数据删除之前。正如 Boost 文档 中解释的那样,
重要的是,要强制执行在一个线程中(通过现有引用)对对象的任何可能的访问都发生在在不同线程中删除对象之前。这是通过在丢弃引用后执行 “release” 操作(显然,通过此引用对对象的任何访问都必须在此之前发生),以及在删除对象之前执行 “acquire” 操作来实现的。
特别是,虽然 Arc 的内容通常是不可变的,但可以对类似 Mutex 的东西进行内部写入
。 由于 Mutex 在删除时不会被获取,因此我们不能依赖其同步逻辑来使线程 A 中的写入对在线程 B 中运行的析构函数可见。 还要注意,这里的 Acquire 栅栏可能可以用 Acquire 加载代替,这可以在高竞争情况下提高性能。 请参阅 2。
为此,我们执行以下操作
#![allow(unused)] fn main() { use std::sync::atomic::Ordering; use std::sync::atomic; atomic::fence(Ordering::Acquire); }
最后,我们可以丢弃数据本身。我们使用 Box::from_raw
来丢弃装箱的 ArcInner<T>
及其数据。这需要一个 *mut T
而不是一个 NonNull<T>
,所以我们必须使用 NonNull::as_ptr
进行转换。
unsafe { Box::from_raw(self.ptr.as_ptr()); }
这是安全的,因为我们知道我们有指向 ArcInner
的最后一个指针,并且它的指针是有效的。
现在,让我们将所有这些都包装在 Drop
实现中
impl<T> Drop for Arc<T> {
fn drop(&mut self) {
let inner = unsafe { self.ptr.as_ref() };
if inner.rc.fetch_sub(1, Ordering::Release) != 1 {
return;
}
// This fence is needed to prevent reordering of the use and deletion
// of the data.
atomic::fence(Ordering::Acquire);
// This is safe as we know we have the last pointer to the `ArcInner`
// and that its pointer is valid.
unsafe { Box::from_raw(self.ptr.as_ptr()); }
}
}