Akıllı İşaretçiler

İşaretçi, bellekteki bir adresi tutan değişkenler için kullanılan genel bir kavramdır. Bu adres başka bir veriye karşılık gelir; yani o veriyi “işaret eder”. Rust’taki en yaygın işaretçi türü, 4. bölümde öğrendiğiniz referanslardır. Referanslar & simgesiyle gösterilir ve işaret ettikleri değeri ödünç alırlar. Veri göstermenin dışında özel bir yetenekleri yoktur; ek maliyet de getirmezler.

Akıllı işaretçiler (smart pointers) ise işaretçi gibi davranan ama buna ek olarak meta veri ve ek yetenekler de taşıyan veri yapılarıdır. Akıllı işaretçiler yalnızca Rust’a özgü değildir: Kökenleri C++’a uzanır ve başka dillerde de bulunurlar. Rust’ın standart kütüphanesinde, referansların sunduğu olanakların ötesine geçen farklı akıllı işaretçi türleri vardır. Genel fikri incelemek için birkaç örneğe bakacağız; bunların arasında, referans sayımı (reference counting) kullanan bir akıllı işaretçi türü de olacak. Bu işaretçi, sahip sayısını takip ederek ve ortada sahip kalmadığında veriyi temizleyerek, aynı verinin birden fazla sahibi olmasına izin verir.

Rust’ta sahiplik ve ödünç alma kavramları bulunduğu için referanslarla akıllı işaretçiler arasında ek bir fark daha vardır: Referanslar yalnızca veri ödünç alırken, akıllı işaretçiler çoğu durumda işaret ettikleri verinin sahibi olur.

Akıllı işaretçiler genellikle struct’larla gerçeklenir. Sıradan bir struct’tan farklı olarak Deref ve Drop trait’lerini uygularlar. Deref trait’i, akıllı işaretçi struct’ının örneğinin referans gibi davranmasını sağlar; böylece kodunuzu hem referanslarla hem akıllı işaretçilerle çalışacak biçimde yazabilirsiniz. Drop trait’i ise bir akıllı işaretçi örneği kapsam dışına çıktığında çalışacak kodu özelleştirmenize izin verir. Bu bölümde her iki trait’i de ele alacak ve akıllı işaretçiler için neden önemli olduklarını göstereceğiz.

Akıllı işaretçi deseni, Rust’ta sık kullanılan genel bir tasarım deseni olduğu için bu bölüm mevcut tüm akıllı işaretçileri kapsamayacak. Birçok kütüphanenin kendi akıllı işaretçileri vardır; isterseniz siz de kendinizinkini yazabilirsiniz. Biz standart kütüphanedeki en yaygın akıllı işaretçilere odaklanacağız:

• Box<T>, değerleri yığında (heap) saklamak için
• Rc<T>, birden çok sahipliğe izin veren referans sayımlı tür
• Ref<T> ve RefMut<T>; bunlara RefCell<T> üzerinden erişilir ve ödünç alma kurallarını derleme zamanında değil çalışma zamanında denetler

Bunlara ek olarak, değiştirilemez bir türün içindeki değeri değiştirmeye izin veren bir API sunduğu içsel değiştirilebilirlik (interior mutability) desenini de işleyeceğiz. Ayrıca referans döngülerini, bunların nasıl bellek sızıntısına yol açabileceğini ve nasıl önlenebileceğini de konuşacağız.

Hadi başlayalım!