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⚡ 1. Die Smart-Pointer Übersicht
Smart Pointer sind Datenstrukturen, die sich wie Referenzen verhalten (über das Deref-Trait), jedoch zusätzliche Metadaten und Garantien bereitstellen.
[Box<T>] ──> Eindeutiger Besitz (Single Owner) auf dem Heap. Für rekursive Typen.
[Rc<T>] ──> Geteilter Besitz (Multiple Owners, Single-Threaded) via Reference Counter.
[RefCell<T>] ──> Interior Mutability: Borrow-Checking dynamisch zur Laufzeit.
[Rc<RefCell<T>>] ──> Mehrere Besitzer, die gemeinsam mutable Daten verändern können!
[Rc<T>] ──> Geteilter Besitz (Multiple Owners, Single-Threaded) via Reference Counter.
[RefCell<T>] ──> Interior Mutability: Borrow-Checking dynamisch zur Laufzeit.
[Rc<RefCell<T>>] ──> Mehrere Besitzer, die gemeinsam mutable Daten verändern können!
1.
Box<T>
Ermöglicht Typen mit dynamischer oder rekursiver Größe wie Binärbäume.
2.
Rc<T>
Zählt aktive Referenzen. Wenn strong_count == 0 wird der Speicher freigegeben.
3.
RefCell<T>
borrow() (&T) und borrow_mut() (&mut T) prüfen Regeln zur Laufzeit.
🛡️ 2. Interior Mutability & RAII Drop
use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;
// Shared Mutable State:
let shared_data = Rc::new(RefCell::new(vec![1, 2, 3]));
let handle1 = Rc::clone(&shared_data);
let handle2 = Rc::clone(&shared_data);
handle1.borrow_mut().push(4);
handle2.borrow_mut().push(5);
println!("Daten: {:?}", shared_data.borrow()); // [1, 2, 3, 4, 5]
println!("Aktive Handles: {}", Rc::strong_count(&shared_data)); // 3📑 3. Cheat-Sheet: Smart Pointer Vergleich
| Typ | Besitz (Ownership) | Mutabilität | Thread-Sicherheit |
|---|---|---|---|
Box<T> |
Single Owner | Statisch (Compile-Zeit) | Ja (wenn T: Send) |
Rc<T> |
Multiple Owners | Unveränderlich (&T) | Nein (Single-Thread) |
RefCell<T> |
Single Owner | Dynamisch (Laufzeit-Check) | Nein (Single-Thread) |
Arc<Mutex<T>> |
Multiple Owners | Thread-sicher mutierbar | Ja (Multi-Thread, ab Modul 14!) |