زنگ میں پن کی ہوئی اشیاء اور سیلف ریفرنسنگ سٹرکٹس کے ساتھ غلطیوں کو سمجھنا

کیوں پن کی ہوئی اشیاء اور زنگ آلود غلطیاں آپ کی توجہ کے مستحق ہیں۔

زنگ کے ساتھ کام کرنا مضبوط حفاظتی ضمانتوں کی دنیا میں قدم رکھنے کی طرح محسوس کر سکتا ہے، لیکن یہ اپنے نرالا بھی ساتھ آتا ہے۔ اگر آپ نے کبھی خود حوالہ کرنے والے ڈھانچے کا سامنا کیا ہے یا `Pin` کی باریکیوں میں ڈوبنے کی کوشش کی ہے، تو آپ نے شاید سوچا ہوگا کہ کچھ مثالیں کیوں کام نہیں کرتی ہیں۔ 🤔

تکرار کرنے والوں اور تھریڈنگ کی مثال اکثر ڈویلپرز کو اپنا سر کھجانے پر مجبور کر دیتی ہے، خاص طور پر جب یہ سمجھنے کی کوشش کی جاتی ہے کہ 'بھیجیں' اور 'مطابقت پذیری' کی خصوصیات تھریڈ کی حفاظت میں کس طرح معاون ہیں۔ آپ نے بظاہر سیدھے سادے کاموں کے لیے خرابی کے پیغامات کو پاپ اپ ہوتے دیکھا ہوگا، جیسے چیزوں کو تھریڈز میں منتقل کرنا۔ اس سے یہ سمجھنا اور بھی اہم ہو جاتا ہے کہ زنگ کب اور کیوں مرتب وقت پر مخصوص اعمال کو روکتا ہے۔

اس مضمون میں، ہم نہ صرف ان خامیوں کے میکانکس کو تلاش کریں گے بلکہ یہ بھی دیکھیں گے کہ آیا 'Pin' کمپائل ٹائم گارنٹی کی اپنی کلاس متعارف کراتی ہے۔ کیا یہ ضمانتیں صرف کنونشنز ہیں، یا کیا ان کا کوڈ پر کوئی ٹھوس اثر پڑتا ہے؟ اس کو سمجھنا آپ کو ڈیبگنگ سیشنز کو الجھانے سے بچا سکتا ہے اور آپ کو زیادہ محفوظ، زیادہ متوقع پروگرام لکھنے میں مدد کر سکتا ہے۔

آئیے عملی مثالوں میں غوطہ لگائیں، جیسے کہ ایک تکرار کنندہ 'بھیجیں' کیوں نہیں ہے، اور اس بڑے سوال سے نمٹتے ہیں: کیا 'Pin' ایک مرئی مرتب کی خرابی پیدا کر سکتا ہے، یا یہ صرف ایک مضمر کنونشن ہے؟ آخر تک، آپ ان تصورات پر وضاحت حاصل کر لیں گے اور اپنے زنگ کے سفر میں مستقبل کی رکاوٹوں سے بچیں گے۔ 🚀

زنگ میں پن کی ہوئی اشیاء اور کمپائلر کی خرابیوں کو ختم کرنا

اوپر فراہم کردہ اسکرپٹ اس بات پر توجہ مرکوز کرتے ہیں کہ کس طرح زنگ میموری کی حفاظت کو نافذ کرتا ہے اور ٹولز کے ذریعے غیر متعینہ سلوک کو روکتا ہے۔ پن، Mutex، اور ریف سیل. بنیادی چیلنج جس پر توجہ دی گئی ہے اس بات کو یقینی بنانا ہے کہ ملٹی تھریڈڈ ماحول میں یا خود حوالہ دینے والے ڈھانچے کے ساتھ کام کرتے وقت اشیاء ایک مستقل حالت میں رہیں۔ مثال کے طور پر، `Pin` کا استعمال کرنے والا اسکرپٹ یہ ظاہر کرتا ہے کہ کس طرح ایک پن کی ہوئی چیز بنائی جائے جسے منتقل نہیں کیا جا سکتا، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ اس کی میموری کی جگہ مستقل رہے۔ یہ سیلف ریفرنسنگ سٹرکٹس کے لیے بہت اہم ہے جو اندرونی مستقل مزاجی کو برقرار رکھنے کے لیے پوائنٹرز پر انحصار کرتے ہیں۔ کسی کتاب کا تصور کریں جو کسی مخصوص صفحہ کا حوالہ دے رہی ہو جسے تبدیل نہیں کیا جانا چاہیے — یہی وہ جگہ ہے جہاں پن کرنا ضروری ہو جاتا ہے۔ 📖

متبادل اسکرپٹ میں 'Mutex' اور 'Arc' کو استعمال کیا جاتا ہے تاکہ دھاگوں میں تکرار کرنے والوں کو محفوظ طریقے سے شیئر کیا جا سکے۔ تھریڈ سیف حوالہ شمار شدہ پوائنٹر استعمال کرنے سے، متعدد تھریڈز بغیر کسی تنازعہ کے ایک ہی ڈیٹا تک رسائی حاصل کر سکتے ہیں۔ 'Mutex::lock' کمانڈ اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ نسل کے حالات سے گریز کرتے ہوئے ایک وقت میں صرف ایک تھریڈ ڈیٹا تک رسائی حاصل کر سکتا ہے۔ ساتھی کارکنوں کے ایک گروپ کی تصویر بنائیں جو ایک ہی نوٹ بک کا اشتراک کر رہا ہے لیکن اسے اس طرح سے منتقل کر رہا ہے کہ کسی بھی لمحے صرف ایک ہی لکھ سکے۔ اہم نکتہ یہ ہے کہ یہ ٹولز ایسے منظرناموں میں ترتیب اور ساخت کو نافذ کرتے ہیں جہاں دوسری صورت میں افراتفری کا راج ہو سکتا ہے۔ 🔒

اعلی درجے کا حل خود حوالہ دینے والے ڈھانچے سے نمٹتا ہے، جہاں ڈھانچہ اپنے ڈیٹا کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ `PhantomPinned` کے ساتھ `Pin` کا استعمال اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ڈھانچہ بننے کے بعد، اسے میموری میں منتقل نہیں کیا جا سکتا۔ یہ لٹکتے حوالوں کے دوسری صورت میں غیر محفوظ رویے کو حل کرتا ہے۔ باقی ڈھانچے کو تعمیر کرنے سے پہلے اسے ایک کونے کے پتھر کو سیمنٹ کرنے کے طور پر سوچیں۔ ایک بار ڈالنے کے بعد، اسے پوری عمارت کو گرائے بغیر منتقل نہیں کیا جا سکتا۔ یہ مثال اس بات پر بھی روشنی ڈالتی ہے کہ اس طرح کے ڈھانچے کے انتظام کے لیے کس طرح محتاط ابتدائیہ اور نال پوائنٹر ہینڈلنگ لازمی حصے ہیں۔

آخر میں، یونٹ ٹیسٹ اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ یہ حل مختلف ماحول میں صحیح طریقے سے کام کرتے ہیں۔ دوبارہ قابل استعمال اور ماڈیولر اسکرپٹ لکھ کر، یہ مثالیں آپ کے Rust پروجیکٹس میں اسی طرح کے چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے ایک فریم ورک فراہم کرتی ہیں۔ خواہ ڈیبگ کرنا ہو کہ ایک تکرار کنندہ کیوں `بھیج` نہیں ہے یا `Pin` کو مؤثر طریقے سے استعمال کرنا سیکھ رہا ہے، یہ اسکرپٹ واضح اور حفاظت پر زور دیتے ہیں۔ ان ٹولز کو سمجھنا اور ان کا اطلاق کرنا آپ کو کئی گھنٹوں کی مایوس کن کمپائل کی غلطیوں سے بچا سکتا ہے جب کہ مضبوط اور قابل پیشن گوئی ایپلی کیشنز کی تعمیر کے دوران۔ 🚀 زنگ کا حفاظتی خصوصیات کا مجموعہ، جب کہ بعض اوقات پیچیدہ ہوتا ہے، ڈویلپرز کو زیادہ قابل اعتماد اور موثر کوڈ لکھنے کا اختیار دیتا ہے۔

use std::cell::RefCell;
use std::collections::LinkedList;
use std::pin::Pin;
use std::sync::Arc;
use std::thread;
fn main() {
    // Example of a pinned object in Rust
    let list = Arc::new(LinkedList::new());
    let pinned_list = Pin::new(list.clone());
    let handle = thread::spawn(move || {
        // Accessing pinned data inside the thread
        let _ = pinned_list; // This ensures consistency
    });
    handle.join().unwrap();
}

use std::cell::RefCell;
use std::collections::LinkedList;
use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;
fn main() {
    let list: LinkedList<RefCell<String>> = LinkedList::new();
    list.push_back(RefCell::new("foo".to_string()));
    let shared_list = Arc::new(Mutex::new(list));
    let cloned_list = shared_list.clone();
    let handle = thread::spawn(move || {
        let list = cloned_list.lock().unwrap();
        for item in list.iter() {
            item.borrow_mut().replace("qux".to_string());
        }
    });
    handle.join().unwrap();
}

use std::pin::Pin;
use std::marker::PhantomPinned;
struct SelfRef {
    data: String,
    reference: *const String,
    _pin: PhantomPinned,
}
impl SelfRef {
    fn new(data: String) -> Pin<Box<Self>> {
        let mut self_ref = Box::pin(Self {
            data,
            reference: std::ptr::null(),
            _pin: PhantomPinned,
        });
        let ref_ptr = &self_ref.data as *const String;
        unsafe {
            let self_mut = Pin::get_unchecked_mut(self_ref.as_mut());
            self_mut.reference = ref_ptr;
        }
        self_ref
    }
}
fn main() {
    let pinned = SelfRef::new("Hello, Rust!".to_string());
    println!("Data: {}", unsafe { &*pinned.reference });
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;
    #[test]
    fn test_pinned_object() {
        let pinned = SelfRef::new("Test".to_string());
        assert_eq!(unsafe { &*pinned.reference }, "Test");
    }
}

پن کی ہوئی اشیاء اور زنگ کی حفاظت کی ضمانتوں میں ان کا کردار

مورچا کی میموری سیفٹی میکانزم اس کی مضبوط ترین خصوصیات میں سے ہیں، اور اس کا تصور پن ان چیزوں سے نمٹنے کے دوران جو یادداشت میں نہیں چلنی چاہئیں ایک اہم کردار ادا کرتی ہے۔ یہ خاص طور پر خود کا حوالہ دینے والے ڈھانچے یا ایسے معاملات کے لیے متعلقہ ہو جاتا ہے جہاں اندرونی مستقل مزاجی کا انحصار کسی مقررہ جگہ پر موجود کسی چیز پر ہوتا ہے۔ پن لگانا کتابوں کی الماری پر کیل لگانے کے مترادف ہے تاکہ کتابیں شامل یا ہٹانے پر یہ گر نہ جائے۔ مورچا میں، پن type اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ایک بار پن ہونے کے بعد کوئی چیز رکھی جاتی ہے، اس بات کی ضمانت فراہم کرتی ہے کہ پیچیدہ آپریشنز کے دوران غیر متعینہ رویے سے گریز کریں۔

ایک اور اہم پہلو `Pin` اور `Unpin` جیسے خصلتوں کے درمیان تعلق کو سمجھنا ہے۔ زنگ میں موجود اشیاء کو واضح طور پر 'اَن پن' کیا جاتا ہے جب تک کہ واضح طور پر دوسری صورت میں بیان نہ کیا گیا ہو، یعنی انہیں عام طور پر آزادانہ طور پر منتقل کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، مخصوص قسمیں جیسے خود حوالہ کرنے والے ڈھانچے واضح طور پر `Unpin` ہونے سے آپٹ آؤٹ کرتے ہیں، یہ اشارہ کرتے ہیں کہ ان کی درستگی ان کی پن کی حالت پر منحصر ہے۔ اسے ایک لاک میکانزم کے طور پر سوچیں جو ملٹی تھریڈڈ ماحول میں ڈیٹا کی سالمیت کو یقینی بناتا ہے۔ 'Pin' کو سنکرونائزیشن پرائمیٹوز جیسے کہ 'Arc' یا 'Mutex' کے ساتھ ملانا تھریڈز میں کام کرتے وقت حفاظت کی تہوں کو جوڑتا ہے۔

`Pin` کا ایک کم زیر بحث استعمال سٹریم پروسیسنگ میں ہے، جہاں محفوظ غیر مطابقت پذیر کارروائیوں کے لیے پن شدہ فیوچرز ضروری ہیں۔ مثال کے طور پر، اگر مستقبل میں سیلف ریفرینسنگ ڈیٹا ہوتا ہے، تو پننگ اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ عمل درآمد کے دوران اس کی حالت غلط نہ ہو۔ حفاظت، میموری کے استحکام، اور غیر مطابقت پذیر پروگرامنگ کا یہ باریک بینی اس بات پر روشنی ڈالتا ہے کہ کیوں زنگ کو اکثر سسٹم لیول پاور ہاؤس سمجھا جاتا ہے۔ ان اصولوں پر عبور حاصل کر کے، ڈویلپرز مشکل سے ڈیبگ کی غلطیوں سے بچ سکتے ہیں اور موثر، تھریڈ سیف پروگرام لکھ سکتے ہیں۔ 🚀

کے ساتھ کام کرتے وقت خود کا حوالہ دینے والے ڈھانچے زنگ میں، میموری کی حفاظت کو یقینی بنانا اہم ہے، خاص طور پر ملٹی تھریڈ سیاق و سباق میں۔ کا استعمال پن گارنٹیاں پیش کرتا ہے جو اشیاء کو منتقل ہونے سے روکتا ہے، مستقل مزاجی کو برقرار رکھتا ہے۔ اس مضمون میں کے کردار پر بحث کی گئی ہے۔ بھیجیں۔ اور مطابقت پذیری کے ٹولز جیسے دھاگے کی حفاظت کے لیے Mutex، جو ڈویلپرز کو عام نقصانات سے بچنے میں مدد فراہم کرتے ہیں۔ 🚀