PhantomData 4/4: OwnedFd と BorrowedFd

BorrowedFd は、PhantomData が実際に活用されている代表的な例です。

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use std::marker::PhantomData;
use std::os::raw::c_int;

mod libc_ffi {
    use std::os::raw::{c_char, c_int};
    pub unsafe fn open(path: *const c_char, oflag: c_int) -> c_int {
        3
    }
    pub unsafe fn close(fd: c_int) {}
}

struct OwnedFd {
    fd: c_int,
}

impl OwnedFd {
    fn try_from_fd(fd: c_int) -> Option<Self> {
        if fd < 0 {
            return None;
        }
        Some(OwnedFd { fd })
    }

    fn as_fd<'a>(&'a self) -> BorrowedFd<'a> {
        BorrowedFd { fd: self.fd, _phantom: PhantomData }
    }
}

impl Drop for OwnedFd {
    fn drop(&mut self) {
        unsafe { libc_ffi::close(self.fd) };
    }
}

struct BorrowedFd<'a> {
    fd: c_int,
    _phantom: PhantomData<&'a ()>,
}

fn main() {
    // 書き込み専用と作成権限を指定した生の syscall でファイルを作成します。
    let fd = unsafe { libc_ffi::open(c"c_str.txt".as_ptr(), 065) };
    // 整数のファイルディスクリプタの所有権を `OwnedFd` に渡します。
    // `OwnedFd::drop()` はファイルディスクリプタを閉じます。
    let owned_fd =
        OwnedFd::try_from_fd(fd).expect("syscall でファイルを開けませんでした！");

    // `OwnedFd` から `BorrowedFd` を作成します。
    // `BorrowedFd::drop()` はファイルを所有していないため、ファイルを閉じません！
    let borrowed_fd: BorrowedFd<'_> = owned_fd.as_fd();
    // std::mem::drop(owned_fd); // ❌🔨
    std::mem::drop(borrowed_fd);
    let second_borrowed = owned_fd.as_fd();
    // owned_fd はここで drop され、ファイルは閉じられます。
}