所有权

Rust 的内存管理模型

• 所有权是 Rust 的核心概念，Rust 最引以为豪的内存安全就建立在所有权之上

• 语言的内存管理机制

  • C: malloc + free 手动管理，Bug 制造机
  • 垃圾回收技术，开发者只管申请不用手动释放，GC导致程序性能天生的下降，不适合编写底层程序
  • Rust 采用了中间方案 RAII，兼具 GC 的易用和安全，又有极高的性能

    堆和栈

• C、Java 的值类型和引用类型

• 有些语言只有引用类型，比如 Python

  所有权的实际规则

1. Rust 中每个值都绑定有一个变量，称为该值的所有者
2. 每个值只有一个所有者，而且每个值都有它的作用域
   1. Rust中，{}就是作用域
   2. 所有权被转交后，就不能用原来的变量访问
3. 一旦当这个值离开作用域，这个值占用的内存将被回收

   借用

• 希望使用一个值而不是拥有这个值（在函数调用时特别常见） ```rust // 报错的代码 fn echo(s: String) { println!(“{}”, s); } fn main() { let s = String::from(“Hello”); echo(s); println!(“{}”, s); // 报错：value borrowed here after move }

// 使用借用改良 fn echo(s: &String) { println!(“{}”, s); } fn main() { let s = String::from(“Hello”); echo(&s); println!(“{}”, s); }

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# 不可变引用和可变引用
- 默认情况，引用不可变
- 需要修改引用的值，使用`&mut`
```rust
fn echo(s: &String) {
    println!("{}", s);
}
fn change(s: &mut String) {
    s.push_str(" changed");
}
fn main() {
    let mut s = String::from("Hello");
    echo(&s);
    change(&mut s);
    echo(&s);
}

可变引用的规则

• 同一时间最多只能存在一个可变引用

• 此规则主要用于防止数据竞争

  fn main() {
    let mut s = String::from("Hello");
    let s1_ref = &mut s;
    let s2_ref = &mut s1_ref; // cannot borrow as mutable
    println!("{}", s2_ref);
  }

  生命周期

• 绝大多数情况，Rust编译器可以自动推导每个变量的生命周期

• 但是有时候也需要我们在代码中手动注明生命周期

  生命周期注解

• 语法：生命周期参数名称必须以撇号'开头

  • 其名称通常为全小写，类似于泛型，其名称非常短
  • 'a是大多数人默认使用的名称
  • 生命周期参数注解位于引用的&之后，并有一个空格来将引用类型与生命周期分隔开
• 生命周期注解并不改变任何引用的生命周期长短 ```rust // 不加生命周期会报错： expected named lifetime parameter // 因为 -> str 可以是 str1/str2，两者可能有不同生命周期 fn bigger<’a>(str1: &’a str, str2: &’a str) -> &’a str { if str1 > str2 {

    str1

  } else {

    str2

  } }

fn main() { println!(“{}”, bigger(“a”, “b”)); }

```rust
#[derive(Debug)]
struct Person<'a> {
    name: &'a str,
}
fn main() {
    let p = Person { name: "mike" };
    println!("{:?}", p);
}