
2026/08/03 15:42
Rust プロジェクトの目標:immobile タイプと保証されたデストラクター
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要約▶
Japanese Translation:
Rust のエコシステムは、自己参照構造の型能力を明示的に管理するために、3 つの新しい自動特性(auto-traits)「
Move」、「Destruct」、および「Forget」の導入を提案しています。このイニシアチブは、現在 Linux カーネルのようなシステムにおいて制限的な不可移動性(immovability)を課している Pin への依存度を削減することで、メモリ安全性ロジックを簡素化することを目的としています。また、mem::forget がデストラクタの正常な実行を妨げるというセキュリティ上のギャップに対処し、スコープ付きアインク(async)スパウニングのような安全なパターンを可能にします。2026 年〜2027 年を目指して進められるこの取り組みは、Rust for Linux の目標に沿っており、実際のカーネルプロジェクトを通じた検証を受けているコンパイラのプロトタイプと RFC が含まれます。本年度の範囲外なのは Future 特性の変更であり、今回の取り組みは Pin の定義の重複を解決したり、pin を言語項目にするのではなく、Pin の将来的な廃止に焦点を当てています。ロードマップには具体的なタスク(例:イテレータとの相互作用のテスト)と主要な貢献者の名前が含まれており、さらに詳しく知りたい場合は FAQ リソースを利用できます。
Text to translate:
The Rust ecosystem is proposing three new auto-traits—
Move, Destruct, and Forget—to explicitly manage type capabilities for self-referential structures. This initiative aims to simplify memory safety logic by reducing reliance on Pin, which currently imposes restrictive immovability, particularly in systems like the Linux Kernel. It also addresses a safety gap where mem::forget can prevent destructors from running correctly, enabling safer patterns like scoped async spawning. Targeting 2026–2027, the work aligns with Rust for Linux goals and involves compiler prototypes and RFCs validated through real-world kernel projects. Out of scope this year is changing the Future trait; the effort focuses on eventual deprecation of Pin rather than solving its definition duplication or making pin a language item. The roadmap includes specific tasks (e.g., iterator interaction testing) and key contributors, with FAQ resources available for further reading.本文
移動不可な型と保証されたデストラクターの提案
メタデータ
- コンタクト先: @lcnr
- ステータス: 承認済み (Accepted)
- 期間: 2026 年~2027 年
- ロードマップ:
の追加のみ。Linux for Rust プロジェクトの一環。async - トラッキング Issue: [#635], [rust-lang/rust#149607]
- Zulip チャンネル: #t-lang/move-trait
- キーパーソン:
- [types]: @lcnr
- [lang]: @jackh726
概要
Rust の型システムにおいて、型がどのような操作可能かを表す新しいオートトレイト(自動実装されるトレイト)を導入することを提案します。
現在 Rust は、以下の仮定をすべての型に当てはめていました:
- 移動可能: メモリ上の位置を変更できる(代入など)。
- 忘却可能:
を使用してデストラクターを実行せずに捨てることのできる。mem::forget
今回の提案では、これらの能力を明示的に記述するためのトレイト(
Move, Destruct, Forget など)を導入し、**型側からその能力を除外(opt-out)**できるようにします。
これは、「Sized 階層」で「すべての型はコンパイル時に既知のサイズを持つ」という仮定を緩和した先例に従うものです。
開発計画
- コンパイラーでの MVP 実装
- RFC の作成
- Linux カーネルでの実世界テストによる検証
モチベーション
現状の課題
歴史的に、Rust はすべての値が移動可能かつ忘却可能だと仮定していました。しかし、特定の型はこれらの能力から除外する必要があります。
1. 移動不可な型 (Move-Immutable Types)
多くの async futures は自己参照を持ちたいという欲求があります。
- 自己参照を持つ型は、安全に移動(メモリアドレスの変更)できません。
- 現在の解決策 (
):Pin- 移動不可性を「場所」の属性として而非「型」の属性で表現しています。
- これにより大きな複雑さが生じます(例:
)。The Safe Pinned Initialization Problem
は Linux カーネルのようなシステムにおける自己参照型の安全な符号化には不向きです。Pin
2. 保証されたデストラクター (Guaranteed Destructor)
一部の型は、明示的なクリーンアップが必要です。
- 例:
は commit/rollback を行う必要がある。Transaction - 例: スコープ付きタスクハンドルは、終了前に join する必要がある。
- 問題点:
- 現在では
が安全とみなされるため、デストラクターの実行を保証できません。mem::forget - その結果、子タスクが親スコープから借用するなどのsafe scoped spawn for asyncパターンがブロックされています。
- 現在では
私たちの提案
型に対してどのような操作が可能かを示す新たなオートトレイト階層を一般化します。アプローチは**肯定的(能力を明示的に持つ)**です。必要な機能を段階的に追加します。
| トリート | 能力の定義 | 備考 |
|---|---|---|
| メモリ上で移動(リロケート)可能 | 型にデフォルトで付与 |
| 明示的な drop(デストラクター実行)可能 | スコープ外自動 drop と同等 |
| を通じて忘却可能 | デストラクタ実行なし |
「Sized 階層」との類似点
- 「すべての型は既知のサイズを持つ」→ **「すべての型は移動可能」「すべての型は忘却可能」**という仮定を緩和します。
- これにより、スケーラブルなベクタや
型のサポートが可能になります。extern
トリートの実装イメージ
// 移動可能性は「場所」の属性而非「型」の属性として符号化 #[lang = "move"] unsafe auto trait Move {} // !Move を実装する型:移動不可(安定したアドレスを保持) // Pin よりシンプル。`Pin` は「場所」の属性だが、このトレイトは「型」として定義可能。 unsafe impl !Move for SelfReferentialType {} // Forget: 忘却能力の除外オプション // !Forget を実装:デストラクター実行を必須とする unsafe impl !Forget for ScopedTaskHandle {}
の効果:!Forget
- ハンドルのデストラクターがタスクを
するため、ハンドルが忘却できない限りjoin
が保証されます。join - これにより、現在 safe Rust では不可能だったsafe scoped spawnパターンが可能になります。
次の 1 年間の作業項目
Move trait の実装
| タスク | オーナー | 備考 |
|---|---|---|
コンパイラー実装 () | @lcnr, @nia-e | |
| RFC の作成 | @yoshuawuyts | |
| Linux カーネルでのテスト | @BennoLossin | RfL(自己参照型多用)の重要なユーザー |
Iterator と の相互作用テスト | @yoshuawuyts | ジェネレーターベースのエフェクトを にダースガー化できることを証明 |
保証されたデストラクターの実装
| タスク | オーナー | 備考 |
|---|---|---|
| デザインの探索 (オプション階層など) | @nikomatsakis | 既存機能との相互作用を検討 |
注記: 本年度において**
トリートの変更・更新はスコープ外**です。 Rust の安定版トレイトでありFutureに依存しているため、移行ストーリーが必要です。ただし、Pinの問題は唯一のものではないため、修正は独立したプロジェクトとして扱うのが最適です。Pin
チームからの依頼
| チーム | サポートレベル | 備考 |
|---|---|---|
| [lang] | Large | デザインに関する設計会議が必要です。 |
| [types] | Large | 実装およびレビューに参画します。 |
よくある質問 (FAQ)
Q: これは Sized
階層の取り組みとどのように関連していますか?
SizedA:
Sized 階層は、Rust の普遍的な仮定を緩和するためのパターン(型側から除外するトレイト階層)を確立しました。今回は同じパターンを、「移動可能」「忘却可能」という仮定に適用します。
Q: "Pin Ergonomics" イニシアチブとどのように関連していますか?
A: 2025H2 の目標である Pin Ergonomics を継続的に実験するのは、この提案の代替案です。
- Pin Ergonomics の拡張案:
などの新しい言語アイテムや、Drop トリートのワンオフオーバーロード。&pin x - 今回のアプローチの違い:
- Pin エルゴノミクスは pin の重複定義問題を解決しません(
バリヤントが残る)。PinnedTrait
を非推奨 (deprecate) することが最終目標です。Rust は永遠に後方互換性を保証するため、pin をPin
や&
と同等の言語アイテム化は不可能です。mut- したがって、Pin の問題解決策として言語を変更するのではなく、移動不可型を符号化する新しい方法を提供するのが目的です。
- Pin エルゴノミクスは pin の重複定義問題を解決しません(
Q: safe scoped spawn を可能にするのは何ですか?
A: 保証されたデストラクターの実装が必要です。
- パターン:
がハンドルを返し、ハンドルのデストラクターがタスクをspawn
する。join - もし
で忘却できてしまうと、タスクがスコープを超えて存続し、ダングリング参照にアクセスすることになるため不安全です。mem::forget
を実装することで、ハンドルのデストラクター実行が保証され、このパターンが安全になります。!Forget
Q: この設計領域についてさらに読むことはできますか?
A: 以下のブログ投稿が参考となります:
- [Move, Destruct, Leak]: デストラクターと忘却に関するトレイト階層を探索(
はMove
のスーパートレイトではない)。Destruct - [Must move types]: コールラーに特定のアクションを強制する型の概念。
- [Ergonomic Self-Referential Types for Rust]:
トリート設計の探索。Move - [Why Pin is a part of trait signatures]: 動機となる
の問題の説明。Pin - [Placing functions]:
型のインプレースでの構築のための構文提案。!Move