Cow
- 举例
- Cow 在函数返回值上的应用实例

Cow

Cow 是一个枚举类型，定义是 Clone-on-write，即写时克隆是一个智能指针。可以包含并提供对借来数据的不可变访问，并在需要变异或所有权时懒惰地克隆数据。该类型旨在通过Borrow trait处理一般借用数据。

Cow实现Deref，这意味着您可以直接对其包含的数据调用非变异方法。如果需要突变，to_mut将获得对所拥有值的可变引用，必要时进行克隆。

Borrowed，用于包裹对象的引用（通用引用）；
Owned，用于包裹对象的所有者；

Cow 提供

对此对象的不可变访问（比如可直接调用此对象原有的不可变方法）；
如果遇到需要修改此对象，或者需要获得此对象的所有权的情况，Cow 提供方法做克隆处理，并避免多次重复克隆。

Cow 的设计目的是提高性能（减少复制）同时增加灵活性，因为大部分情况下，业务场景都是读多写少。利用 Cow，可以用统一，规范的形式实现，需要写的时候才做一次对象复制。这样就可能会大大减少复制的次数。

Cow<T> 能直接调用 T 的不可变方法，因为 Cow 这个枚举，实现了 Deref；
在需要写 T 的时候，可以使用 .to_mut() 方法得到一个具有所有权的值的可变借用；
1. 注意，调用 .to_mut() 不一定会产生克隆；
2. 在已经具有所有权的情况下，调用 .to_mut() 有效，但是不会产生新的克隆；
3. 多次调用 .to_mut() 只会产生一次克隆。
在需要写 T 的时候，可以使用 .into_owned() 创建新的拥有所有权的对象，这个过程往往意味着内存拷贝并创建新对象；
1. 如果之前 Cow 中的值是借用状态，调用此操作将执行克隆；
2. 本方法，参数是self类型，它会“吃掉”原先的那个对象，调用之后原先的对象的生命周期就截止了，在 Cow 上不能调用多次；

举例

.to_mut() 举例

use std::borrow::Cow;
let mut cow: Cow<[_]> = Cow::Owned(vec![1, 2, 3]);
let hello = cow.to_mut();
assert_eq!(hello, &[1, 2, 3]);

.into_owned() 举例

use std::borrow::Cow;
let cow: Cow<[_]> = Cow::Owned(vec![1, 2, 3]);
let hello = cow.into_owned();
assert_eq!(vec![1, 2, 3], hello);

综合举例

use std::borrow::Cow;
fn abs_all(input: &mut Cow<[i32]>) {
    for i in 0..input.len() {
        let v = input[i];
        if v < 0 {
            // clones into a vector the first time (if not already owned)
            input.to_mut()[i] = -v;
        }
    }
}

`Cow` 在函数返回值上的应用实例

写一个函数，过滤掉输入的字符串中的所有空格字符，并返回过滤后的字符串。

fn remove_spaces(input: &str) -> String {
   let mut buf = String::with_capacity(input.len());
   for c in input.chars() {
      if c != ' ' {
         buf.push(c);
      }
   }
   buf
}

如果使用 String，则外部在调用此函数的时候，
1. 如果外部的字符串是 &str，那么，它需要做一次克隆，才能调用此函数；
2. 如果外部的字符串是 String，那么，它不需要做克隆，就可以调用此函数。但是，一旦调用后，外部那个字符串的所有权就被 move 到此函数中了，外部的后续代码将无法再使用原字符串。
如果使用 &str，则不存在上述两个问题。但可能会遇到生命周期的问题，需要注意。

在函数体内，做了一次新字符串对象的生成和拷贝。最坏的情况下，如果字符串中没有空白字符，那最好是直接原样返回。这种情况做这样一次对象的拷贝，完全就是浪费了。

于是改进这个算法。又遇到了另一个问题，返回值是 String，要把 &str 转换成 String 返回，始终都要经历一次复制。

use std::borrow::Cow;
fn remove_spaces<'a>(input: &'a str) -> Cow<'a, str> {
    if input.contains(' ') {
        let mut buf = String::with_capacity(input.len());
        for c in input.chars() {
            if c != ' ' {
                buf.push(c);
            }
        }
        return Cow::Owned(buf);
    }
    return Cow::Borrowed(input);
}

外部程序，拿到这个 Cow 返回值后，按照我们上文描述的 Cow 的特性使用就好。

Cow

Cow

举例

Cow 在函数返回值上的应用实例

`Cow` 在函数返回值上的应用实例