ch15-02-deref

Akıllı İşaretçileri Deref Trait'i ile Normal Referanslar Gibi Kullanma

Deref trait'ini uygulamak, dereference operatörü * (çarpma veya glob operatörü ile karıştırılmamalıdır) davranışını özelleştirmenizi sağlar. Deref'i, bir akıllı işaretçinin normal bir referans gibi davranabilmesi için uygulayarak, referanslar üzerinde çalışan kod yazabilir ve bu kodu akıllı işaretçilerle de kullanabilirsiniz.

Öncelikle, dereference operatörünün normal referanslarla nasıl çalıştığını inceleyelim. Ardından, Box gibi davranan özel bir tür tanımlamaya çalışacağız ve dereference operatörünün yeni tanımladığımız tür üzerinde neden referans gibi çalışmadığını göreceğiz. Deref trait'inin uygulanmasının, akıllı işaretçilerin referanslarla benzer şekilde çalışabilmesine nasıl olanak tanıdığını keşfedeceğiz. Daha sonra Rust'un deref coercion özelliğine ve bunun referanslar veya akıllı işaretçiler ile nasıl çalıştığına bakacağız.

Not: Geliştireceğimiz MyBox türü ile gerçek Box arasında büyük bir fark var: bizim versiyonumuz verilerini heap üzerinde saklamayacak. Bu örneği Deref üzerine odakladığımız için, verinin nerede saklandığı, işaretçi benzeri davranış kadar önemli değildir.

Değere Giden İşaretçiyi Takip Etme

Normal bir referans, bir tür işaretçidir ve bir işaretçi hakkında düşünmenin bir yolu, başka bir yerde saklanan bir değere işaret eden bir ok olarak görmektir.

not

15-6. Listede, bir i32 değerine referans oluşturuyoruz ve ardından referansı değere takip etmek için dereference operatörünü kullanıyoruz:

{{#rustdoc_include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-06/src/main.rs}}

x değişkeni 5 değerinde bir i32 tutar. y'yi x'e bir referans olacak şekilde ayarlıyoruz. x'in 5'e eşit olduğunu iddia edebiliriz. Ancak, y'deki değere dair bir iddiada bulunmak istiyorsak, referansını gösterdiği değeri takip etmek için *y kullanmalıyız (bu nedenle dereference), böylece derleyici gerçek değeri karşılaştırabiliriz. y'yi dereferans ettikten sonra, y'nin işaret ettiği tam sayı değerine erişimimiz olur ve bunu 5 ile karşılaştırabiliriz.

Eğer assert_eq!(5, y); yazmaya çalışsaydık, bu derleme hatasını alırdık:

{{#include ../listings/ch15-smart-pointers/output-only-01-comparing-to-reference/output.txt}}

Bir sayıyı ve bir sayıya olan referansı karşılaştırmak izin verilmez çünkü bunlar farklı türlerdir. Referansı gösterdiği değeri takip etmek için dereference operatörünü kullanmalıyız.

---

Box'yi Bir Referans Gibi Kullanma

15-6. Listede bulunan kodu bir referans yerine Box kullanacak şekilde yeniden yazabiliriz; 15-7. Listede Box üzerindeki dereference operatörü, 15-6. Listede referans üzerindeki dereference operatörü ile aynı şekilde çalışır:

` üzerindeki dereference operatörünü kullanma">

{{#rustdoc_include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-07/src/main.rs}}

15-7. Liste ile 15-6. Liste arasındaki ana fark, burada y'yi x'in değerine işaret eden bir referans yerine x'in kopyalanmış değerine işaret eden bir Box örneği olarak ayarlıyoruz. Son iddiada, dereference operatörünü kullanarak Box'nin işaretçisini takip edebiliriz tıpkı y bir referans olduğunda yaptığımız gibi. Sonraki kısmında, Box'yi özel türler tanımlayarak dereference operatörünü kullanmamıza olanak tanıyan özel olan yönlerini keşfedeceğiz.

---

Kendi Akıllı İşaretçimizi Tanımlama

Kültürel kütüphanede sağlanan Box türüne benzer bir akıllı işaretçi oluşturalım; böylece akıllı işaretçilerin normal referanslardan nasıl farklı davrandığını deneyimleyelim. Ardından dereference operatörünü kullanma yeteneğimizi nasıl ekleyeceğimize bakacağız.

Box türü nihayetinde bir elemanlı bir demet yapısı olarak tanımlandığı için, 15-8. Liste bir MyBox türünü aynı şekilde tanımlar. Box üzerindeki new fonksiyonunu eşleştirecek bir new fonksiyonu da tanımlayacağız.

` türü tanımlama">

{{#rustdoc_include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-08/src/main.rs:here}}

MyBox adında bir yapı tanımlıyoruz ve T adında bir genel parametre belirliyoruz çünkü türümüzün herhangi bir türdeki değerleri tutmasını istiyoruz. MyBox türü, T türünde bir elemanı olan bir demet yapısıdır. MyBox::new fonksiyonu T türünde bir parametre alır ve geçmiş olan değeri tutan bir MyBox örneği döndürür.

15-7. Listede yer alan main fonksiyonunu 15-8. Listeye eklemeyi deneyelim ve Box yerine tanımladığımız MyBox türünü kullanacak şekilde değiştirelim. 15-9. Listede yer alan bu kod derlenmeyecek çünkü Rust MyBox'ı dereference etmeyi bilmiyor.

ile kullandığımız şekildeMyBox` kullanmaya çalışmak">

{{#rustdoc_include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-09/src/main.rs:here}}

Aşağıdaki derleme hatası ile karşılaşırız:

{{#include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-09/output.txt}}

MyBox türümüz dereference edilemez çünkü bu yeteneği türümüzde uygulamadık. * operatörü ile dereference etmeyi sağlamak için Deref trait'ini uyguluyoruz.

---

Deref Trait'ini Uygulayarak Bir Türü Referans Gibi Kullanma

10. Bölümdeki “Bir Tür Üzerine Trait Uygulama” bölümünde tartışıldığı gibi, bir trait uygulamak için, trait'in gerektirdiği yöntemlerin uygulamalarını sağlamamız gerekir. Standart kütüphane tarafından sağlanan Deref trait'i, self değerini borç alan ve iç veriye bir referans döndüren bir deref adında bir yöntem uygulamamızı gerektirir.

ipucu

15-10. Liste MyBox tanımına ekleyeceğimiz Deref uygulamasını içermektedir:

üzerindekiDeref`'i uygulama">

{{#rustdoc_include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-10/src/main.rs:here}}

type Target = T; sözdizimi, Deref trait'inin kullanması için bir ilişkili tür tanımlar. İlişkili türler, genel bir parametreyi tanımlamanın biraz farklı bir yoludur, ancak şu anda bunlarla ilgili endişelenmenize gerek yok; bunları 20. Bölümde daha ayrıntılı bir şekilde ele alacağız.

deref yönteminin gövdesini &self.0 ile dolduruyoruz, böylece deref işaretçi operatörü * ile erişmek istediğimiz değere bir referans döndürür; 5. Bölümdeki “Farklı Türler Oluşturmak İçin İsimlendirilmemiş Alanlarla Demet Yapılarını Kullanma” bölümünden hatırlayacaksınız ki .0 bir demet yapısındaki ilk değere erişir.

bilgi

15-9. Listede MyBox değerine * uygulayan main fonksiyonu artık derlenir ve iddialar geçer!

Deref trait'i olmadan, derleyici yalnızca & referanslarını dereference edebilir. deref yöntemi, herhangi bir türde Deref uygulayan bir değeri alır ve deref yöntemini çağırarak dereference etmeyi bilir.

15-9. Listede *y yazdığımızda, Rust arka planda bu kodu çalıştırdı:

*(y.deref())

Rust, * operatörünü deref yöntemine bir çağrı ve ardından bir basit dereference ile değiştirir, böylece deref yöntemini çağırmamız gerekip gerekmediğini düşünmek zorunda kalmayız. Bu Rust özelliği, normal bir referansımız olduğunda veya Deref uygulayan bir türümüz olduğunda, işlevsellik olarak aynı şekilde çalışan kod yazmamıza izin verir.

deref yönteminin bir değere değil, bir değerin referansına döndürülmesi ve *(y.deref()) ifadesindeki parantezlerin dışındaki basit dereferansın hala gerekli olmasının nedeni, sahiplik sistemidir. deref yöntemi değer doğrudan döndürseydi, o değer self'den çıkarılmış olurdu. Bu durumda veya dereference operatörünü kullandığımız diğer çoğu durumda iç değerin sahipliğini almak istemeyiz.

* operatörünün her kullanımında, deref yöntemine bir çağrı ve ardından * operatörüne bir çağrının yalnızca bir kez değiştirildiğini not edin. * operatörünün değişimi sonsuz bir döngü oluşturmadığı için, sonuçta assert_eq! içindeki 5 ile eşleşen i32 türünde bir veri elde ederiz.

Fonksiyonlar ve Yöntemlerle İlişkili Implicit Deref Coercions

Deref coercion, Deref trait'ini uygulayan bir tür referansını başka bir tür referansına dönüştürür. Örneğin, Deref trait'i &str dönecek şekilde hizmet ettiği için &String'i &str'ye dönüştürebilir. Deref coercion, Rust'un fonksiyonlara ve yöntemlere geçirdiğimiz argümanlarda sağladığı bir kolaylıktır ve yalnızca Deref trait'ini uygulayan türlerde çalışır. Belirli bir türdeki bir değere olan referansın, fonksiyon veya yöntem tanımındaki parametre türü ile eşleşmediği durumlarda otomatik olarak gerçekleşir.

tehlike

deref yöntemine yapılan ardışık çağrılar, sağladığımız türü parametrenin ihtiyaç duyduğu türe dönüştürür.

Deref coercion, Rust'un fonksiyon ve yöntem çağrıları yazan programcılar için daha fazla açık referans ve dereference eklemelerine gerek kalmadan sağlanmıştır. Deref coercion özelliği, ayrıca referanslar veya akıllı işaretçiler ile çalışabilen daha fazla kod yazmamıza olanak tanır.

Deref coercion işlevini görmek için, 15-8. Listede tanımladığımız MyBox türünü ve 15-10. Listede eklediğimiz Deref uygulamasını kullanalım. 15-11. Listede bir string dilimi parametresi olan bir fonksiyon tanımını görebiliriz:

{{#rustdoc_include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-11/src/main.rs:here}}

hello fonksiyonunu bir string dilimi argümanı ile çağırabiliriz, örneğin hello("Rust"); gibi. Deref coercion, hello fonksiyonunu MyBox türündeki bir değerin referansı ile çağırmamızı mümkün kılar, bu da 15-12. Listede gösterilmiştir:

değerine referans ilehello` çağırmak">

{{#rustdoc_include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-12/src/main.rs:here}}

Burada, bir MyBox değerine referans olan &m ile hello fonksiyonunu çağırıyoruz. 15-10. Listede MyBox üzerinde Deref trait'ini uyguladığımız için, Rust &MyBox'i &String'e deref çağrısı ile dönüştürebilir. Standart kütüphane, String üzerinde &str döndüren bir Deref uygulaması sağlar ve bu Deref için API belgelerinde mevcuttur. Rust, hello fonksiyonunun tanımına uymak için &String'yi &str'ye dönüştürmek için tekrar deref çağrısı yapar.

Eğer Rust deref coercion uygulamasaydı, hello fonksiyonunu &MyBox türündeki bir değeri ile çağırmak için 15-13. Listede gösterilen kodu yazmak zorunda kalırdık.

{{#rustdoc_include ../listings/ch15-smart-pointers/listing-15-13/src/main.rs:here}}

(*m) MyBox'yi bir String'e dereference eder. Ardından & ve [..], hello'nun imzasına uymak için Stringin tamamına eşit olan bir string dilimi alır. Bu kod, tüm bu semboller içermediği için okunması, yazılması ve anlaşılması daha zordur. Deref coercion, Rust'ın bu dönüşümleri bizim için otomatik olarak gerçekleştirmesine olanak tanır.

Deref trait'i ilgili türler için tanımlandığında, Rust türlerin analizini yapacak ve parameterin türüne karşılık gelen bir referans almak için gerektiği kadar Deref::deref yöntemini çağıracaktır. Deref::deref'in kaç kez eklenmesi gerektiği, derleme zamanında belirlenir, bu nedenle deref coercion kullanmanın çalışma zamanı cezası yoktur!

---

Deref Coercion'ın Değişebilirlik ile Etkileşimi

Değişmez referanslar üzerindeki * operatörünü geçersiz kılmak için Deref trait'ini kullandığınız gibi, değiştirilebilir referanslar üzerindeki * operatörünü geçersiz kılmak için DerefMut trait'ini kullanabilirsiniz.

Rust, tipleri ve trait uygulamalarını bulduğunda deref coercion gerçekleştirmektedir:

• &T den &U ye, eğer T: Deref ise
• &mut T den &mut U ye, eğer T: DerefMut ise
• &mut T den &U ye, eğer T: Deref ise

İlk iki durum, birbirine benzer ancak ikincisi değiştirilebilirliği uygular. İlk durum, &T'ye sahip olduğunuzda ve T, belirli bir tür U'ya dereference yapıyorsa, otomatik olarak &U elde edebileceğinizi belirtir.

tehlike

İkinci durum, benzer deref coercion'ın değiştirilebilir referanslar için de geçerli olduğunu belirtir.

Üçüncü durum daha karmaşıktır: Rust ayrıca bir değiştirilebilir referansı değişmez bir referansa da dönüştürür. Ancak bunun tam tersi mümkün değildir: değişmez referanslar asla değiştirilebilir referanslara dönüştürülmeyeceklerdir. Borç verme kurallarından dolayı, bir değiştirilebilir referansa sahip olduğunuzda, o değiştirilebilir referansın, o veriye ait tek referans olması gerekir (aksi takdirde program derlenmez). Bir değiştirilebilir referansı değişmez bir referansa dönüştürmek, borç verme kurallarını ihlal etmeyecektir.

tehlike

Ancak bir değişmez referansı değiştirilebilir bir referansa dönüştürmek, başlangıçta değişmez referansın bu veriye ait tek değişmez referans olması gerektiğini gerektirir ancak borç verme kuralları bunun garantisini vermez. Bu nedenle, Rust, değişmez bir referansı değiştirilebilir bir referansa dönüştürmenin mümkün olduğunu varsayamaz.