Система владения Rust гарантирует безопасность памяти и предотвращает распространенные ошибки, такие как гонки данных. Однако существуют сценарии, в которых вам необходим изменяемый доступ к данным, которые совместно используются несколькими частями вашего кода. Чтобы решить эту проблему, Rust предлагает концепцию, называемую внутренней изменчивостью. Одним из наиболее часто используемых типов внутренней изменчивости является RefCell. В этой записи блога мы рассмотрим использование RefCellи углубимся в различные методы и шаблоны, которые можно с ним использовать.

Понимание внутренней изменчивости:
В Rust внутренняя изменчивость означает возможность изменять данные, даже если на них имеются неизменяемые ссылки. Это достигается путем применения правил заимствования во время выполнения, а не правил времени компиляции. RefCell— это тип перехода, когда вам нужно изменить данные, находящиеся за неизменяемой ссылкой.

Создание и заимствование ссылок с помощью RefCell:
Чтобы начать использовать RefCell, вам необходимо импортировать его из модуля std::cell:

use std::cell::RefCell;

Далее вы можете создать новый RefCellи заимствовать ссылки на базовые данные с помощью метода borrow:

let data = RefCell::new(42);
let borrowed_data = data.borrow();
let borrowed_mut_data = data.borrow_mut();

Метод borrowвозвращает неизменяемую ссылку (&T), а borrow_mutвозвращает изменяемую ссылку (&mut T) ). Эти методы обеспечивают соблюдение правил заимствования Rust во время выполнения, позволяя вам изменять данные, даже если существуют неизменяемые ссылки.

Проверка ограничений заимствования с помощью try_borrow и try_borrow_mut:
Иногда вам может потребоваться попытаться заимствовать значение, не паникуя, если правила заимствования нарушаются. В таких случаях вы можете использовать методы try_borrowи try_borrow_mut. Эти методы возвращают Resultтипов, указывающих, было ли заимствование успешным или нет:

let data = RefCell::new(42);
let borrowed_data = data.try_borrow();
let borrowed_mut_data = data.try_borrow_mut();
match borrowed_data {
    Ok(value) => println!("Successfully borrowed: {}", value),
    Err(_) => println!("Could not borrow immutably"),
}
match borrowed_mut_data {
    Ok(value) => println!("Successfully borrowed mutably: {}", value),
    Err(_) => println!("Could not borrow mutably"),
}

Обработка паники с помощью заимствования и заимствования_mut:
По умолчанию, если правила заимствования нарушаются, вызов borrowили borrow_mutвызовет панику. Однако, если вы хотите корректно обрабатывать панику, вы можете использовать методы borrowи borrow_mutс вариантами _or:

let data = RefCell::new(42);
let borrowed_data = data.borrow_or_else(|_| panic!("Could not borrow immutably"));
let borrowed_mut_data = data.borrow_mut_or_else(|_| panic!("Could not borrow mutably"));

Эти _orметоды позволяют обеспечить собственную обработку ошибок в случае возникновения паники.

RefCellв Rust предоставляет мощный механизм для достижения изменяемой внутренней изменчивости. Используя такие методы, как borrow, borrow_mut, try_borrowи try_borrow_mut, вы можете безопасно изменять данные, даже если есть неизменяемые ссылки. Понимание и правильное использование RefCellоткрывает новые возможности для написания гибкого и параллельного кода на Rust.