ドロップガード

Rust における ドロップガード とは、スコープを抜けるときに何らかのクリーンアップ処理を行う一時オブジェクトです。Mutex の場合、lock メソッドは drop 時にミューテックスを自動的にアンロックする MutexGuard を返します。

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// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

struct Mutex {
    is_locked: bool,
}

struct MutexGuard<'a> {
    mutex: &'a mut Mutex,
}

impl Mutex {
    fn new() -> Self {
        Self { is_locked: false }
    }

    fn lock(&mut self) -> MutexGuard<'_> {
        self.is_locked = true;
        MutexGuard { mutex: self }
    }
}

impl Drop for MutexGuard<'_> {
    fn drop(&mut self) {
        self.mutex.is_locked = false;
    }
}

上の例は、単純化した Mutex と、それに対応するガードを示しています。
これは実運用向けの実装ではありませんが、中核となる考え方を示しています。
- ガードは排他的アクセスを表し、
- その Drop 実装は、スコープを抜けるときにロックを解放します。

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この例では、保護対象のデータを内部に保持しない C++ スタイルのミューテックスを示しています。これは Rust では慣用的ではありませんが、ここでの目的は適切な Rust のミューテックス設計を示すことではなく、ドロップガードの中核となる考え方を説明することだけです。

簡潔さのために、いくつかの機能は省かれています。

実際の Mutex<T> は、保護される値をミューテックス内部に保持します。
この簡易的な例では、ドロップガードの仕組みだけに焦点を当てるため、値そのものを完全に省いています。
MutexGuard に対する Deref と DerefMut による使いやすいアクセス（ガードを &T または &mut T のように扱えるようにすること）。
完全にブロッキングする .lock() メソッドと、非ブロッキングな try_lock バリアント。

実運用向けミューテックスの例として、 Rust の std ライブラリにある Mutex の実装を参照できます。また、 parking_lot クレートの Mutex も参考になります。

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