在 Rust 中，Weak<T> 如何知道内部值何时被丢弃？

Question

std::rc::Weak<T> 的定义如下：

pub struct Weak<T: ?Sized> {
    ptr: NonNull<RcBox<T>>,
}

在我的理解中，当没有剩余的Rc<T>时，RcBox<T>将被释放，Weak<T>.ptr现在指向一个可能包含任何内容的位置。因此，当在Weak<T>上调用upgrade()时，它如何知道指针现在无效？ Weak<T>::upgrade的实现如下：

    pub fn upgrade(&self) -> Option<Rc<T>> {
        let inner = self.inner()?;

        if inner.strong() == 0 {
            None
        } else {
            unsafe {
                inner.inc_strong();
                Some(Rc::from_inner(self.ptr))
            }
        }
    }

这是不是意味着当野指针中没有 Rc<T> 剩余时，RcBox<T> 实际上并没有被释放？如果是的话，那不会造成内存泄漏吗？

- Calogyne

Answer 1

RcBox 在没有强引用或弱引用时才会被销毁。

然而，当强引用计数为零时，包含的 T 将 被放置。这实际上销毁了包含的 T，但不会释放 T 本身的内存。这就是为什么 Weak 知道内部值是否已被丢弃 -- 如果在强引用计数为零时尝试将 Weak 升级为 Rc，则操作失败并返回 None。

一旦弱引用计数也达到零，RcBox 本身就会被释放。所以，没有内存泄漏。

请注意，许多类型（例如String和Vec）管理单独的堆分配。例如，如果您有一个Rc<Vec<_>>，当强引用计数为零但弱引用计数不为零时，内部Vec的删除代码将运行，并且会删除所有拥有的元素以及释放用于存储它们的堆分配。Vec本身用于保存堆指针、长度和容量的内存不会被释放，因为它是由RcBox拥有的。只有在强引用计数和弱引用计数都为零时才会释放该分配。

- cdhowie

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这就是 Weak 如何使循环引用成为可能，因为 Rc 的释放将导致 Weak 也被释放。 - Chayim Friedman