Push 和 Pop

好了,我们现在可以初始化,也可以分配了。让我们实际实现一些功能吧! 让我们从push开始。它所需要做的就是检查我们是否已经满了并 grow,然后无条件地写到下一个索引,接着增加我们的长度。

在写入时,我们必须注意不要对我们想要写入的内存做解引用。最坏的情况是,它是来自分配器的真正未初始化的内存(里面是垃圾值)。最好的情况是,它是我们 pop 出的一些旧值的地址。无论是哪种情况,我们都不能索引到那个地址并解引用,因为这将把该内存认为是一个 T 类型的存活的实例;更糟的是,foo[idx] = x会试图在foo[idx]的旧值上调用drop!

正确的方法是使用ptr::write,它只是盲目地用我们提供的值的位来覆盖目标地址,而不会对该地址做解引用。

对于push,如果旧的 len(在 push 被调用之前)是 0,那么我们正好想写到第 0 个索引,所以我们应该用旧的 len 来作为写入的索引。

pub fn push(&mut self, elem: T) {
    if self.len == self.cap { self.grow(); }

    unsafe {
        ptr::write(self.ptr.as_ptr().add(self.len), elem);
    }

    // 不可能出错,因为出错之前一定会 OOM(out of memory)
    self.len += 1;
}

是不是很简单! 那么pop呢?虽然这次我们要访问的索引被初始化了,但 Rust 不会让我们直接解构内存的位置来把实例移动(move)出去,因为这将使内存未被初始化(译者注:和 push 一样,如果 pop 出的是在 Vec 的内存中的值,那么当这个值被丢弃后,Vec 的这块内存会被 drop,这就出大事了)! 为此我们需要ptr::read,它只是从目标地址复制出 bit,并将其解释为 T 类型的值。这将使这个地址的内存在逻辑上未被初始化,尽管事实上那里有一个完美的 T 的实例。

对于pop,如果旧的 len 是 1,那我们正好想从第 0 个索引中读出,所以我们应该用新的 len 来作为读出的索引。

pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
    if self.len == 0 {
        None
    } else {
        self.len -= 1;
        unsafe {
            Some(ptr::read(self.ptr.as_ptr().add(self.len)))
        }
    }
}