Drop トレイト / スコープと解放

// Dropトレイトの実装
impl Drop for 型名 {
    fn drop(&mut self) {
        // スコープを抜けるときに自動呼び出されます
    }
}

// 早期解放（std::mem::drop関数を使います）
drop(変数);

項目	概要
Drop::drop()	値がスコープを抜けるときに自動的に呼ばれるメソッドです。直接呼び出すことはできません。
drop()関数	標準ライブラリのdrop()関数で所有権を受け取り、即座にスコープを終了させます。
解放順序	ローカル変数は宣言の逆順（後に宣言したものが先）に解放されます。ただし構造体フィールドは宣言順（先に宣言したものが先）に解放されます。
RAIIパターン	RAII（Resource Acquisition Is Initialization）とは、リソースの確保と解放を変数のライフサイクルに紐づけるパターンです。ファイルハンドル・ロック・ネットワーク接続などのリソース管理に活用されます。

drop_scope.rs

struct Resource {
    name: String,
}

impl Drop for Resource {
    fn drop(&mut self) {
        println!("{}を解放しました", self.name);
    }
}

fn main() {
    let r1 = Resource { name: String::from("リソース1") };
    {
        let r2 = Resource { name: String::from("リソース2") };
        let r3 = Resource { name: String::from("リソース3") };
        println!("内側のスコープです");
    } // r3, r2の順で解放されます（宣言の逆順）

    println!("外側のスコープに戻りました");

    let r4 = Resource { name: String::from("リソース4") };
    drop(r4); // 早期解放します
    println!("r4は解放済みです");
} // r1が解放されます

rustc drop_scope.rs
./drop_scope
内側のスコープです
リソース3を解放しました
リソース2を解放しました
外側のスコープに戻りました
リソース4を解放しました
r4は解放済みです
リソース1を解放しました

drop_scope2.rs

use std::fs::File;
use std::io::Write;

struct ManagedFile {
    name: String,
    file: File,
}

impl ManagedFile {
    fn new(name: &str) -> Self {
        let file = File::create(name).expect("ファイル作成に失敗しました");
        println!("ファイルを開きました: {}", name);
        ManagedFile {
            name: name.to_string(),
            file,
        }
    }

    fn write(&mut self, data: &str) {
        self.file.write_all(data.as_bytes()).expect("書き込みに失敗しました");
    }
}

impl Drop for ManagedFile {
    fn drop(&mut self) {
        // スコープを抜けると自動的にファイルが閉じられます
        println!("ファイルを閉じました: {}", self.name);
    }
}

fn main() {
    {
        let mut mf = ManagedFile::new("output.txt");
        mf.write("Kogami Shinya\n");
        mf.write("Tsunemori Akane\n");
        println!("データを書き込みました");
    } // ここでDropが呼ばれてファイルが自動クローズされます

    println!("スコープを抜けました");
    std::fs::remove_file("output.txt").ok(); // 後始末
}

rustc drop_scope2.rs
./drop_scope2
ファイルを開きました: output.txt
データを書き込みました
ファイルを閉じました: output.txt
スコープを抜けました

drop_scope3.rs

struct Layer {
    label: String,
}

impl Drop for Layer {
    fn drop(&mut self) {
        println!("drop: {}", self.label);
    }
}

struct Stack {
    bottom: Layer, // 先に宣言
    top: Layer,    // 後に宣言
}

impl Drop for Stack {
    fn drop(&mut self) {
        println!("Stack 全体を解放します");
        // フィールドの解放はこのdropの後、宣言順（bottom→top）で行われます
    }
}

fn main() {
    let _s = Stack {
        bottom: Layer { label: String::from("bottom") },
        top:    Layer { label: String::from("top") },
    };
    println!("スタックを作成しました");
} // Stack::drop → bottom → top の順で解放されます

rustc drop_scope3.rs
./drop_scope3
スタックを作成しました
Stack 全体を解放します
drop: bottom
drop: top

Dropトレイトはメモリだけでなく、ファイルのクローズ・Mutexのロック解除・ネットワーク接続の切断など、あらゆるリソース管理に使用できます。Rustの標準ライブラリの多くの型（File・MutexGuard など）がDropを実装しています。

Drop::drop()メソッドを直接呼び出すことはできません。早期解放が必要な場合は必ず標準ライブラリの『drop()』関数を使用してください。

CopyトレイトとDropトレイトは同一の型に共存できません。Copyを実装したい場合はClone / Copyトレイトを参照してください。