workspace/src/part12.rs

   1 // Rust-101, Part 12: Rc, Interior Mutability, Cell, RefCell
   2 // =========================================================
   3
   4 use std::rc::Rc;
   5 use std::cell::{Cell, RefCell};
   6
   7
   8
   9 #[derive(Clone)]
  10 struct Callbacks {
  11     callbacks: Vec<Rc<Fn(i32)>>,
  12 }
  13
  14 impl Callbacks {
  15     pub fn new() -> Self {
  16         Callbacks { callbacks: Vec::new() }
  17     }
  18
  19     // Registration works just like last time, except that we are creating an `Rc` now.
  20     pub fn register<F: Fn(i32)+'static>(&mut self, callback: F) {
  21         unimplemented!()
  22     }
  23
  24     pub fn call(&self, val: i32) {
  25         // We only need a shared iterator here. Since `Rc` is a smart pointer, we can directly call the callback.
  26         for callback in self.callbacks.iter() {
  27             unimplemented!()
  28         }
  29     }
  30 }
  31
  32 // Time for a demo!
  33 fn demo(c: &mut Callbacks) {
  34     c.register(|val| println!("Callback 1: {}", val));
  35     c.call(0); c.clone().call(1);
  36 }
  37
  38 pub fn main() {
  39     let mut c = Callbacks::new();
  40     demo(&mut c);
  41 }
  42
  43 // ## Interior Mutability
  44
  45 // So, let us put our counter in a `Cell`, and replicate the example from the previous part.
  46 fn demo_cell(c: &mut Callbacks) {
  47     {
  48         let count = Cell::new(0);
  49         // Again, we have to move ownership if the `count` into the environment closure.
  50         c.register(move |val| {
  51             // In here, all we have is a shared borrow of our environment. But that's good enough for the `get` and `set` of the cell!
  52             let new_count = count.get()+1;
  53             count.set(new_count);
  54             println!("Callback 2: {} ({}. time)", val, new_count);
  55         } );
  56     }
  57
  58     c.call(2); c.clone().call(3);
  59 }
  60
  61
  62 // ## `RefCell`
  63
  64 // Our final version of `Callbacks` puts the closure environment into a `RefCell`.
  65 #[derive(Clone)]
  66 struct CallbacksMut {
  67     callbacks: Vec<Rc<RefCell<FnMut(i32)>>>,
  68 }
  69
  70 impl CallbacksMut {
  71     pub fn new() -> Self {
  72         CallbacksMut { callbacks: Vec::new() }
  73     }
  74
  75     pub fn register<F: FnMut(i32)+'static>(&mut self, callback: F) {
  76         unimplemented!()
  77     }
  78
  79     pub fn call(&mut self, val: i32) {
  80         for callback in self.callbacks.iter() {
  81             // We have to *explicitly* borrow the contents of a `RefCell` by calling `borrow` or `borrow_mut`.
  82             let mut closure = callback.borrow_mut();
  83             // Unfortunately, Rust's auto-dereference of pointers is not clever enough here. We thus have to explicitly
  84             // dereference the smart pointer and obtain a mutable borrow of the content.
  85             (&mut *closure)(val);
  86         }
  87     }
  88 }
  89
  90 // Now we can repeat the demo from the previous part - but this time, our `CallbacksMut` type
  91 // can be cloned.
  92 fn demo_mut(c: &mut CallbacksMut) {
  93     c.register(|val| println!("Callback 1: {}", val));
  94     c.call(0);
  95
  96     {
  97         let mut count: usize = 0;
  98         c.register(move |val| {
  99             count = count+1;
 100             println!("Callback 2: {} ({}. time)", val, count);
 101         } );
 102     }
 103     c.call(1); c.clone().call(2);
 104 }
 105
 106 // **Exercise 12.1**: Change the type of `call` to ask only for a shared borrow. Then write some piece of code using only the available, public
 107 // interface of `CallbacksMut` such that a reentrant call to `call` is happening, and the program aborts because the `RefCell` refuses to hand
 108 // out a second mutable borrow to its content.
 109