线程 '<main>' 在 Rust 中溢出了它的堆栈

Question

我尝试这段代码时出错，它实现了一个简单的链表。

use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;

struct Node {
    a : Option<Rc<RefCell<Node>>>,
    value: i32
}

impl Node {
    fn new(value: i32) -> Rc<RefCell<Node>> {
        let node = Node {
            a: None,
            value: value
        };
        Rc::new(RefCell::new(node))
    }
}

fn main() {
    let first  = Node::new(0);
    let mut t = first.clone();
    for i in 1 .. 10_000
    {
        if t.borrow().a.is_none() { 
            t.borrow_mut().a = Some(Node::new(i));
        }
        if t.borrow().a.is_some() {
            t = t.borrow().a.as_ref().unwrap().clone();
        }
    }
    println!("Done!");
}

为什么会这样？这是否意味着 Rust 不如定位安全？

更新： 如果我添加这个方法，程序不会崩溃。

impl Drop for Node {
    fn drop(&mut self) {
        let mut children = mem::replace(&mut self.a, None);

        loop {
            children = match children {
                Some(mut n) => mem::replace(&mut n.borrow_mut().a, None),
                None => break,
            }
        }
    }
}

但我不确定这是否是正确的解决方案。

Answer 1

这是否意味着 Rust 不如定位安全？

Rust 只对某些类型的故障是安全的；特别是内存损坏崩溃，记录在这里：http://doc.rust-lang.org/reference.html#behavior-considered-undefined

不幸的是，有时人们倾向于认为 rust 对某些类型的非内存破坏的故障更加健壮。具体来说，你应该阅读http://doc.rust-lang.org/reference.html#behavior-considered-undefined。

tldr;在生锈中，许多事情都会引起恐慌。恐慌将导致当前的线程停止，执行关闭操作。

从表面上看，这可能类似于其他语言的内存损坏崩溃，但重要的是要理解，虽然这是应用程序故障，但它不是内存损坏故障。

例如，您可以通过在不同线程中运行操作并在线程恐慌（无论出于何种原因）时优雅地处理失败来处理恐慌之类的异常。

在这个特定示例中，您在堆栈上使用了太多内存。

这个简单的例子也会失败：

fn main() {
  let foo:&mut [i8] = &mut [1i8; 1024 * 1024];
}

（在大多数 rustc 上；取决于特定实现的堆栈大小）

我原以为使用 Box::new() 将您的分配移动到堆栈会在此示例中修复它...

use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;

#[derive(Debug)]
struct Node {
    a : Option<Box<Rc<RefCell<Node>>>>,
    value: i32
}

impl Node {
    fn new(value: i32) -> Box<Rc<RefCell<Node>>> {
        let node = Node {
            a: None,
            value: value
        };
        Box::new(Rc::new(RefCell::new(node)))
    }
}

fn main() {
    let first  = Node::new(0);
    let mut t = first.clone();
    for i in 1 .. 10000
    {
        if t.borrow().a.is_none() {
            t.borrow_mut().a = Some(Node::new(i));
        }
        if t.borrow().a.is_some() {
            let c:Box<Rc<RefCell<Node>>>;
            { c = t.borrow().a.as_ref().unwrap().clone(); }
            t = c;
            println!("{:?}", t);
        }
    }
    println!("Done!");
}

...但事实并非如此。我真的不明白为什么，但希望其他人可以看看这个并发布一个更权威的答案，说明究竟是什么导致您的代码中的堆栈耗尽。

Answer 2

对于那些来到这里并对大型结构是一块连续的内存（而不是一棵盒子树）的情况特别感兴趣的人，我发现了这个 GitHub 问题并进行了进一步讨论，以及一个有效的解决方案为了我： https://github.com/rust-lang/rust/issues/53827

Vec 的方法into_boxed_slice() 返回一个Box<[T]>，并且不会为我溢出堆栈。

vec![-1; 3000000].into_boxed_slice()

注意与 vec! 的区别！文档中的宏和数组表达式：

这将使用 clone 来复制一个表达式，因此对于具有非标准 Clone 实现的类型应该小心使用它。

Vec 上还有with_capacity() 方法，如into_boxed_slice() 示例所示。