使用 RefCell 和 Rc 处理循环图中的内存泄漏

Posted 2023-02-21

【中文标题】使用 RefCell 和 Rc 处理循环图中的内存泄漏

【英文标题】：Handling memory leak in cyclic graphs using RefCell and Rc

【发布时间】：2018-05-29 02:04:09

【问题描述】：

我按照https://ricardomartins.cc/2016/06/08/interior-mutability 中提到的方法使用Rc 和RefCell 在Rust 中创建图形。

type NodeRef<i32> = Rc<RefCell<_Node<i32>>>;

#[derive(Clone)]
// The private representation of a node.
struct _Node<i32> 
    inner_value: i32,
    adjacent: Vec<NodeRef<i32>>,

#[derive(Clone)]
// The public representation of a node, with some syntactic sugar.
struct Node<i32>(NodeRef<i32>);

impl<i32> Node<i32> 
    // Creates a new node with no edges.
    fn new(inner: i32) -> Node<i32> 
        let node = _Node  inner_value: inner, adjacent: vec![] ;
        Node(Rc::new(RefCell::new(node)))
    

    // Adds a directed edge from this node to other node.
    fn add_adjacent(&self, other: &Node<i32>) 
        (self.0.borrow_mut()).adjacent.push(other.0.clone());
    

#[derive(Clone)]
struct Graph<i32> 
    nodes: Vec<Node<i32>>,


impl<i32> Graph<i32> 
    fn with_nodes(nodes: Vec<Node<i32>>) -> Self 
        Graph  nodes: nodes 
    

我认为这种方法在循环图的情况下会导致内存泄漏。我该如何解决？

【参考方案1】：

您无需阅读博文即可找到答案，只需read the documentation：

Rc 指针之间的循环永远不会被释放。出于这个原因，Weak 用于中断循环。例如，一棵树可能具有从父节点到子节点的强 Rc 指针，以及从子节点返回父节点的 Weak 指针。

另见：

Is there a way to build a structure with cyclic links without runtime overhead? Implement graph-like datastructure in Rust Recursive Data Structures in Rust

【讨论】：

嗯，这是否意味着对于您插入的每条边，您将查看整个图形以检查这条边是否会创建一个循环？我确实读过，如果您希望孩子指向父母，您可以在树中使用弱指针。但我不知道在图表的情况下如何翻译？图中的弱指针是什么意思？

@user9097180 您即将开始探索为什么在垃圾回收和非 GC 语言中，究竟图对于内存管理来说是非常困难的概念。如果您（人类）无法确定一个过程来确定图中哪些链接是强链接，哪些链接是弱链接，那么编译器/运行时将如何？也许如果您的节点有一些排序，您可以为“较大”节点做强引用，为“较小”节点做弱引用（我不知道这是否可行）。

@user9097180：此时，您可能需要查找petgraph crate。