Pinning

ยินดีต้อนรับสู่บอสลับของ Rust ครับ! Pinning สำคัญมากสำหรับการทำความเข้าใจว่า Async ทำงานยังไงเบื้องลึก

ลองนึกภาพว่าเรามีของอยู่บนโต๊ะ ปกติเราย้ายมันไปไหนก็ได้ แต่ถ้าเราตอกตะปูตรึงมันไว้ (Pin) มันก็จะอยู่ที่เดิมตลอด นี่คือสิ่งที่ Pin ทำกับข้อมูลใน Rust ครับ!

ทำไมต้องเรียนเรื่อง Pin?

1. Async/Await ใช้ Pin - Future trait ต้องการ Pin<&mut Self>
2. Self-referential structs - บาง data structures ต้อง Pin
3. Advanced libraries - tokio, futures ใช้ Pin เยอะ
4. FFI - บาง C APIs ต้องการ data ที่ไม่ย้าย

1. ทำไมต้อง Pin?

1.1 Self-Referential Structs

ปกติ Rust สามารถย้าย (Move) ข้อมูลใน Memory ได้อิสระ แต่จะมีข้อมูลบางประเภทที่ ห้ามย้ายเด็ดขาด เพราะอ้างอิงถึงตัวเอง

// ============================================
// Self-referential struct คือ struct ที่มี
// field หนึ่งชี้ไปหา field อื่นของตัวเอง
// ============================================
struct SelfRef {
    value: String,
    ptr: *const String,  // ชี้ไปหา value ของตัวเอง!
}

// ============================================
// ปัญหา: Rust ย้ายข้อมูลใน memory ได้เสมอ
// ถ้า SelfRef ถูกย้าย ptr จะชี้ไปที่เก่า
// ซึ่งอาจกลายเป็น garbage แล้ว!
// ============================================

impl SelfRef {
    fn new(value: String) -> Self {
        let mut s = SelfRef {
            value,
            ptr: std::ptr::null(),
        };
        // ชี้ ptr ไปหา value
        s.ptr = &s.value;
        s
    }

    fn value(&self) -> &str {
        // อันตราย! ถ้า self ถูก move แล้ว
        // ptr จะชี้ไปที่ผิด!
        unsafe { &*self.ptr }
    }
}