Erkundung des Rust-Aliasing-Konzepts

Einführung

In diesem Lab wird das Konzept der Aliasing im Kontext der Rust-Programmiersprache untersucht. Aliasing bezieht sich auf die Situation, in der mehrere Referenzen auf die gleichen Daten erstellt werden, entweder als unveränderliche oder veränderliche Entleihen.

Hinweis: Wenn das Lab keinen Dateinamen angibt, können Sie einen beliebigen Dateinamen verwenden. Beispielsweise können Sie main.rs verwenden, es mit rustc main.rs &&./main kompilieren und ausführen.

Aliasing

Daten können beliebig oft unverändert entliehen werden, aber während sie unverändert entliehen sind, können sie nicht veränderlich entliehen werden. Andererseits ist nur ein veränderlicher Entleihe zu einem Zeitpunkt erlaubt. Die ursprünglichen Daten können erst nach der letzten Verwendung der veränderlichen Referenz erneut entliehen werden.

struct Point { x: i32, y: i32, z: i32 }

fn main() {
    let mut point = Point { x: 0, y: 0, z: 0 };

    let borrowed_point = &point;
    let another_borrow = &point;

    // Daten können über die Referenzen und den ursprünglichen Besitzer zugegriffen werden
    println!("Point hat Koordinaten: ({}, {}, {})",
                borrowed_point.x, another_borrow.y, point.z);

    // Fehler! `point` kann nicht als veränderlich entliehen werden, da es derzeit
    // als unveränderlich entliehen ist.
    // let mutable_borrow = &mut point;
    // TODO ^ Versuchen Sie, diese Zeile auszukommentieren

    // Die entliehenen Werte werden hier erneut verwendet
    println!("Point hat Koordinaten: ({}, {}, {})",
                borrowed_point.x, another_borrow.y, point.z);

    // Die unveränderlichen Referenzen werden für den Rest des Codes nicht mehr verwendet, sodass
    // es möglich ist, mit einer veränderlichen Referenz erneut zu entleihen.
    let mutable_borrow = &mut point;

    // Daten über die veränderliche Referenz ändern
    mutable_borrow.x = 5;
    mutable_borrow.y = 2;
    mutable_borrow.z = 1;

    // Fehler! `point` kann nicht als unveränderlich entliehen werden, da es derzeit
    // als veränderlich entliehen ist.
    // let y = &point.y;
    // TODO ^ Versuchen Sie, diese Zeile auszukommentieren

    // Fehler! Es kann nicht gedruckt werden, da `println!` eine unveränderliche Referenz erwartet.
    // println!("Point Z-Koordinate ist {}", point.z);
    // TODO ^ Versuchen Sie, diese Zeile auszukommentieren

    // Ok! Veränderliche Referenzen können als unveränderlich an `println!` übergeben werden
    println!("Point hat Koordinaten: ({}, {}, {})",
                mutable_borrow.x, mutable_borrow.y, mutable_borrow.z);

    // Die veränderliche Referenz wird für den Rest des Codes nicht mehr verwendet, sodass es
    // möglich ist, erneut zu entleihen
    let new_borrowed_point = &point;
    println!("Point hat jetzt Koordinaten: ({}, {}, {})",
             new_borrowed_point.x, new_borrowed_point.y, new_borrowed_point.z);
}

Zusammenfassung

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben das Aliasing-Lab abgeschlossen. Sie können in LabEx weitere Labs absolvieren, um Ihre Fähigkeiten zu verbessern.