Rust 内部可変性とは 使い方と注意点について
今回はRustにおける内部可変性について説明していきます。
内部可変性とは
内部可変性は不変の参照を通じてもデータの変更が可能になるパターンです。
内部可変性を使うことで、コンパイル時の安全性を保ちつつ実行時にデータを変更することが可能です。
内部可変性の使い方
Cell<T>
Cell<T>はT型の値を包含し、いつでもその値を置き換えることができますが、TはCopyトレイトを実装している必要があります。
setやgetメソッドを使って、値の更新や取得を行います。
use std::cell::Cell;
let cell = Cell::new(5);
cell.set(10);
println!("{}", cell.get()); RefCell<T>
RefCell<T>は実行時に借用規則をチェックすることで、不変の参照を持ちながら、必要に応じて可変の参照を借りることができます。
borrowメソッドで不変の参照をborrow_mutで可変の参照を取得します。
use std::cell::RefCell;
let ref_cell = RefCell::new(vec![1, 2, 3]);
ref_cell.borrow_mut().push(4);
println!("{:?}", ref_cell.borrow());スマートポインタ
Mutex<T>やRwLock<T>などのスレッドセーフなスマートポインタを使っても内部可変性を実現できます。
内部可変性の注意点
実行時のコスト
RefCell<T>は実行時に借用をチェックするため、小さなパフォーマンスのコストが発生します。
データ競合の回避
多スレッド環境ではMutex<T>やRwLock<T>を使用することでスレッドセーフを保証し、データ競合を防ぐことができます。
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