update advanced types

Author: shiyivei

module-three/src/type_advance/boxs.rs

@@ -4,24 +4,50 @@
 /**
 
 ```
-    // 1 Box<T> 与数据分配
+// 1 Box<T> 与数据分配
 
-    // 在Rust中，你可以使用Box将数据强行存储到堆上
+// 在Rust中，你可以使用Box将数据强行存储到堆上
 
-    let a = Box::new("rust");
-    let b = Box::new(42);
+let a = Box::new("rust");
+let b = Box::new(42);
 
-    // 它也是唯一可以将数据放到堆上的途径
+// 它也是唯一可以将数据放到堆上的途径
 
-    // 2 Box<T> 是一个智能指针
-    // 它实现了Deref和Drop trait
+// 2 Box<T> 是一个智能指针
+// 它实现了Deref和Drop trait
 
-    let s = Box::new("rust");
-    let s = *s; // 解引用
+let s = Box::new("rust");
+let s = *s; // 解引用
 
-    // 离开作用域时，会自动调用drop方法，释放堆上的数据
+// 离开作用域时，会自动调用drop方法，释放堆上的数据
 
-    // 这个类型比较简单，再次需要强调的是它是众多的Rust基于结构体构和trait造的特殊类型之一
+// 这个类型比较简单，再次需要强调的是它是众多的Rust基于结构体构和trait造的特殊类型之一
+
+// 3 为什么要把数据存放在堆上？一个链表例子
+
+// 定义链表节点数据结构
+enum ListNode<T> {
+    Cons(T, Box<ListNode<T>>),
+    Nil,
+}
+// 声明三个节点
+let node3 = ListNode::Cons(3, Box::new(ListNode::Nil));
+let node2 = ListNode::Cons(2, Box::new(node3));
+let list = ListNode::Cons(1, Box::new(node2));
+
+// let list: ListNode<i32> = Cons(1, Box::new(Cons(2, Box::new(Cons(3, Box::new(Nil))))));
+
+// 使用模式匹配解构节点值
+match list {
+    ListNode::Cons(head, tail) => {
+        println!("head: {}", head);
+        match *tail {
+            ListNode::Cons(head, _) => println!("second item: {}", head),
+            ListNode::Nil => println!("there is no second item"),
+        }
+    }
+    ListNode::Nil => println!("list is empty"),
+}
 
 ```
 */

module-three/src/type_advance/mod.rs

@@ -3,4 +3,5 @@
 
 pub mod boxs;
 pub mod mut_container;
-pub mod special_type;
+pub mod phantomdata;
+pub mod pin;

module-three/src/type_advance/mut_container.rs

@@ -5,50 +5,64 @@
 
 ```
 
- // 1.编译期：通过 mut 显式声明变量的可变性，也叫外部可变性
-    use std::cell::Cell;
-    let can_not_change = "rust";
-    let mut can_change = "go";
-    // can_not_change = "cpp"; // 不可重新赋值
-    can_change = "c"; // 可以更改
-
-    // 2. 运行期：通过Cell和RefCell实现可变性，也叫内部可变性
-    // 2.1 Cell<T> 的修改和读取
-    struct Foo {
-        x: u32,
-        y: Cell<u32>,
-        z: Cell<Vec<String>>,
-    }
-
-    let foo = Foo {
-        x: 1,
-        y: Cell::new(3),
-        z: Cell::new(Vec::new()),
-    };
-
-    // 修改容器内的变量使用set方法
-    foo.y.set(100);
-    foo.z.set(vec!["rust".to_owned()]);
-
-    // 读取容器内的变量有两种：固定大小类型可以使用 get和into_inner; 动态大小类型只能使用into_inner
-    assert_eq!(100, foo.y.get());
-    assert_eq!(100, foo.y.into_inner());
-
-    // assert_eq!(vec!["rust".to_owned()], foo.z.get()); 不能使用get方法
-    assert_eq!(vec!["rust".to_owned()], foo.z.into_inner());
-
-    // 2.2 RefCell<T> 的修改和读取
-    // 通过borrow_mut实现可变性
-    // 主要是应用于一些动态大小类型，通过borrow获取值，有运行时开销
-
-    use std::cell::RefCell;
-    let vec = vec![1, 2, 3, 4];
-
-    let ref_vec = RefCell::new(vec);
-
-    println!("{:?}", ref_vec.borrow()); // 不可变借用 使用borrow
-    ref_vec.borrow_mut().push(5); // 可变借用改变，使用borrow_mut
-    println!("{:?}", ref_vec.borrow());
+// 1.编译期：通过 mut 显式声明变量的可变性，也叫外部可变性
+use std::cell::Cell;
+let can_not_change = "rust";
+let mut can_change = "go";
+// can_not_change = "cpp"; // 不可重新赋值
+can_change = "c"; // 可以更改
+
+// 2 一个需要改变不可变变量的例子
+
+// let var1 = 0;
+// let mut var2 = 0;
+
+// while var2 <= 10 {
+//     if var2 == 10 {
+//         var1 = 10;
+//     }
+//     var2 += 1;
+// }
+
+// println!("var1: {}, var2: {}", var1, var2);
+
+// 3. 运行期：通过Cell和RefCell实现可变性，也叫内部可变性
+// 3.1 Cell<T> 的修改和读取
+struct Foo {
+    x: u32,
+    y: Cell<u32>,
+    z: Cell<Vec<String>>,
+}
+
+let foo = Foo {
+    x: 1,
+    y: Cell::new(3),
+    z: Cell::new(Vec::new()),
+};
+
+// 修改容器内的变量使用set方法
+foo.y.set(100);
+foo.z.set(vec!["rust".to_owned()]);
+
+// 读取容器内的变量有两种：固定大小类型可以使用 get和into_inner; 动态大小类型只能使用into_inner
+assert_eq!(100, foo.y.get());
+assert_eq!(100, foo.y.into_inner());
+
+// assert_eq!(vec!["rust".to_owned()], foo.z.get()); 不能使用get方法
+assert_eq!(vec!["rust".to_owned()], foo.z.into_inner());
+
+// 3.2 RefCell<T> 的修改和读取
+// 通过borrow_mut实现可变性
+// 主要是应用于一些动态大小类型，通过borrow获取值，有运行时开销
+
+use std::cell::RefCell;
+let vec = vec![1, 2, 3, 4];
+
+let ref_vec = RefCell::new(vec);
+
+println!("{:?}", ref_vec.borrow()); // 不可变借用 使用borrow
+ref_vec.borrow_mut().push(5); // 可变借用改变，使用borrow_mut
+println!("{:?}", ref_vec.borrow());
 
 ```
 */

module-three/src/type_advance/phantomdata.rs

@@ -0,0 +1,51 @@
+//! 2.3 特殊类型 PhantomData
+//!
+
+/**
+
+```
+use std::marker::PhantomData;
+    use std::ops::Deref;
+
+    struct MyType<T> {
+        data: *const T,
+        _marker: PhantomData<T>,
+    }
+
+    impl<T> MyType<T> {
+        fn new(t: T) -> MyType<T> {
+            MyType {
+                data: &t,
+                _marker: PhantomData,
+            }
+        }
+    }
+
+    impl<T> Deref for MyType<T> {
+        type Target = T;
+
+        fn deref(&self) -> &Self::Target {
+            unsafe { &*self.data }
+        }
+    }
+
+    impl<T> Drop for MyType<T> {
+        fn drop(&mut self) {
+            println!("Dropping MyType instance!");
+        }
+    }
+
+    let resource: MyType<bool> = MyType::new(true);
+    let another_resource: MyType<i32> = MyType::new(32);
+
+    print!("{:?}", unsafe { *(resource.data) });
+    print!("   {:?}", unsafe { *(another_resource.data) });
+
+    let my_instance: MyType<i32> = MyType::new(33);
+    // 执行到这里时，my_instance 将会离开作用域并被销毁，调用我们自定义的 drop 方法。
+```
+*/
+
+pub fn phantomdata() {
+    println!("");
+}

module-three/src/type_advance/pin.rs

@@ -0,0 +1,46 @@
+//! 2.4 特殊类型 Pin、PhantomPinned
+//!
+
+/**
+
+```
+   use std::marker::PhantomPinned;
+   use std::pin::Pin;
+
+// 定义一个自引用的结构体。因为它含有指向自身的指针，所以它在内存中不能被移动。
+struct SelfReferential {
+    i: i32,
+    p: *const i32,       // 裸指针，将会指向上述的 i
+    _pin: PhantomPinned, // 也是一个零大小的标记类型，阻止 Rust 自动为我们的类型实现 Unpin trait
+}
+
+// 注意此时 p 是一个空指针，我们还没有为它分配指向的地址
+let mut test = SelfReferential {
+    i: 123,
+    p: std::ptr::null(),
+    _pin: PhantomPinned,
+};
+
+// 使用 Pin 包装我们的结构体实例。这样就能保证 test 的内存地址不会在其生命周期中改变。
+// 注意：这里使用了 unsafe，因为我们需要保证在 test 被包装为 Pin 后，其地址不会被改变
+let mut test = unsafe { Pin::new_unchecked(&mut test) };
+
+// 创建一个裸指针，指向 test 的 i 字段。注意我们使用了 test 的引用版本以保证安全。
+let self_ptr: *const i32 = &test.as_ref().get_ref().i;
+
+// 将裸指针存储到 test 的 p 字段。注意我们使用了 unsafe，因为我们正在直接修改内存。
+
+unsafe {
+    let mut_ref = Pin::as_mut(&mut test);
+    mut_ref.get_unchecked_mut().p = self_ptr;
+}
+
+// 打印 test 的 p 字段所指向的内容。注意我们使用了 unsafe，因为我们正在解引用裸指针。
+let val = unsafe { *(test.as_ref().get_ref().p) };
+println!("val: {}", val); // 输出 "val: 123"
+```
+*/
+
+pub fn pin() {
+    println!("");
+}