`Drop`

本集目標

學會用 drop(value) 提前丟棄值，理解 Rust 會自動丟棄值所擁有的內容，並用 Drop trait 在內部值被丟棄前執行額外動作。

概念說明

用 `drop(value)` 提前丟棄值

值通常會在離開作用域時被 Rust 自動丟棄。如果不想等到作用域結束，可以呼叫 drop(value) 提前丟棄它：

fn main() {
    let message = String::from("hello");
    println!("{}", message);

    drop(message);
    println!("message 已經被丟棄");

    // println!("{}", message); // 編譯錯誤！message 的值已經被 move
}

drop 是 prelude 提供的普通函數，不需要額外 use。它會取得傳入值的所有權，因此 drop(message) 之後不能再使用原本的值。

更強調地說，被丟棄的是 message 綁定的值，不是變數名稱本身。變數原本的作用域並沒有縮短，只是它的值已經被 move 給 drop，接著被丟棄。

內部值也會被自動丟棄

丟棄一個值時，Rust 也會繼續丟棄這個值所擁有的欄位或元素：

struct Message {
    title: String,
    body: String,
}

fn main() {
    let message = Message {
        title: String::from("問候"),
        body: String::from("你好！"),
    };

    drop(message);
}

這裡只需要丟棄 message，Rust 就會自動丟棄裡面的 title 和 body。同樣的機制也適用於 tuple、enum、陣列和 Vec 等型別所擁有的值，不需要自己逐一清理。

用 `Drop` 在丟棄前執行額外動作

有時候，在 Rust 自動丟棄內部值之前，我們想先做一些事情，例如關閉連線、歸還資源或印出紀錄。這時可以為型別實作 Drop trait：

struct Resource {
    name: String,
}

impl Drop for Resource {
    fn drop(&mut self) {
        println!("釋放資源：{}", self.name);
    }
}

fn main() {}

當 Resource 被丟棄時，Rust 會先執行 Drop 的 .drop() 方法，之後再自動丟棄它的欄位。這個方法是丟棄過程中的額外動作，不會取代 Rust 對內部值的自動處理。

雖然 Drop 的 .drop() 方法和 drop(value) 函數都叫作 drop，但兩者的用法不同：

drop(value) 是可以主動呼叫的普通函數，用來提前丟棄值。
Drop 的 .drop() 方法由 Rust 在丟棄值時自動執行，不能寫成 value.drop() 主動呼叫。

為什麼不能手動呼叫 value.drop()？因為這個方法只取得 &mut self，不會取得值的所有權。如果允許手動呼叫，值在呼叫後仍然存在；等它之後真的被丟棄時，Rust 又會執行一次相同的方法，可能重複釋放同一份資源。因此 Rust 直接禁止這種寫法。

drop(value) 不一樣：它會取得值的所有權，呼叫後原本的值不能再使用。這能讓 Rust 提前完成整個丟棄過程，而不會留下稍後還要再次丟棄的值。

範例程式碼

struct Resource {
    name: String,
}

impl Drop for Resource {
    fn drop(&mut self) {
        println!("釋放資源：{}", self.name);
    }
}

struct Worker {
    name: String,
    resource: Resource,
}

impl Drop for Worker {
    fn drop(&mut self) {
        println!(
            "停止工作者：{}（接著會釋放 {}）",
            self.name,
            self.resource.name,
        );
    }
}

fn main() {
    let worker = Worker {
        name: String::from("下載器"),
        resource: Resource {
            name: String::from("網路連線"),
        },
    };

    println!("工作者執行中");
    drop(worker);
    println!("工作者已被提前丟棄");

    {
        let temporary = Resource {
            name: String::from("暫存檔"),
        };
        println!("暫時資源使用中：{}", temporary.name);
    } // temporary 在這裡被自動丟棄
}

實作 `Drop` 的型別不能部分 move

如果一個型別實作了 Drop，就不能從它的欄位 move 出值：

struct Resource {
    name: String,
    id: i32,
}

impl Drop for Resource {
    fn drop(&mut self) {
        println!("釋放 {}（編號 {}）", self.name, self.id);
    }
}

fn main() {
    let resource = Resource {
        name: String::from("資料庫連線"),
        id: 1,
    };

    let name = resource.name; // 編譯錯誤！不能部分 move
}

Drop 的 .drop() 方法會取得完整的 &mut self，因此可能存取任何欄位。如果允許先把 name move 出去，之後執行這個方法時，resource 就不再完整，所以 Rust 禁止這種操作。

如果某個欄位本身又是一個 struct，從更內層的欄位 move 出值也一樣會讓外層值不完整，因此同樣不允許。

限制的是從欄位 move 出值；以下操作仍然可以：

move 整個 resource。
借用欄位，例如 &resource.name。
複製有實作 Copy 的欄位，例如 resource.id。

重點整理

Rust 會在值離開作用域時自動丟棄它。
drop(value) 取得值的所有權，讓你在作用域結束前提前丟棄它。
外層值被丟棄時，它所擁有的內部值也會被自動丟棄。
Drop 的 .drop() 方法讓你在內部值被丟棄前執行額外動作；它由 Rust 自動執行，不能直接呼叫。
實作 Drop 的型別不能部分 move，但仍然可以 move 整個值、借用欄位或複製 Copy 欄位。

Keyboard shortcuts

從零開始學 Rust