3.2.1 跳过 Drop

译文 · 基于 Comprehensive Rust

原文链接: https://google.github.io/comprehensive-rust/idiomatic/leveraging-the-type-system/raii/drop_skipped.html

3.2.1 跳过 Drop

存在析构函数不会运行的情况。

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// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
#[derive(Debug)]
struct OwnedFd(i32);

impl Drop for OwnedFd {
    fn drop(&mut self) {
        println!("OwnedFd::drop() called with raw fd: {:?}", self.0);
    }
}

impl Drop for TmpFile {
    fn drop(&mut self) {
        println!("TmpFile::drop() called with owned fd: {:?}", self.0);
        // libc::unlink("/tmp/file")
        // panic!("TmpFile::drop() panics");
    }
}

#[derive(Debug)]
struct TmpFile(OwnedFd);

impl TmpFile {
    fn open() -> Self {
        Self(OwnedFd(2))
    }

    fn close(&self) {
        panic!("TmpFile::close(): not implemented yet");
    }
}

fn main() {
    let owned_fd = OwnedFd(1);

    let file = TmpFile::open();

    std::process::exit(0);

    // std::mem::forget(file);

    // file.close();

    let _ = owned_fd;
}

• Drop 并不保证总会运行。有多种情况会跳过 drop：程序崩溃或退出、带有 drop 实现的值被泄漏等。

• 在调用 std::process::exit 的版本中，TmpFile::drop() 永远不会运行，因为 exit() 会立即终止进程，没有机会调用任何 drop() 方法。

  • 可通过拒绝 clippy::exit lint 来防止误用 exit。

• 若去掉 std::process::exit(0) 这一行，在这个简单例子中每个 drop() 方法都会依次运行。

• 试着取消注释 std::mem::forget 调用。你认为会发生什么？

  mem::forget() 取得所有权并「忘记」值 file，而不运行其析构函数 Drop::drop()。owned_fd 的析构函数仍会运行。

• 去掉 mem::forget() 调用，再取消注释下面的 file.close()。现在你期望怎样？

  在默认的 panic = "unwind" 设置下，即使 panic 从 main 开始，栈仍会展开，析构函数仍会运行。

  • 使用 panic = "abort" 时，不会运行任何析构函数。

• 最后一步：取消注释 TmpFile::drop() 内的 panic! 并运行。问全班：abort 之前哪些析构函数会运行？

  双重 panic 之后，Rust 不再保证剩余析构函数会运行：

  • 某些已在进行中的清理仍可能完成（例如，当前正在被 drop 的值的字段析构函数），
  • 但在展开路径中稍后安排的清理可能被完全跳过。
  • 因此我们说：不能仅依赖 drop() 做关键外部清理，也不能假设双重 panic 会 abort 且不再运行任何后续析构函数。

• 有些语言禁止或限制在析构函数中抛异常。Rust 允许在 Drop::drop 中 panic，但这几乎从来不是好主意，因为它会干扰展开并导致不可预测的清理。除非有非常具体的需求（例如 drop bomb），最好避免。

• Drop 适合清理进程范围内的资源，但不适合为进程外发生的事情提供硬保证（例如本地磁盘，或分布式系统中的另一服务）。

• 例如，在 drop() 中删除临时文件在玩具示例中没问题，但在真实程序中仍需要外部清理机制，例如临时文件回收器（reaper）。

• 相比之下，我们可以依赖 drop() 解锁互斥锁，因为它是进程本地资源。若跳过 drop() 且互斥锁保持锁定，进程外不会有持久影响。