Rust标准库中常用Trait之Copy/Clone

        我们先了解一下Copy trait,它是一个标记trait,没有任何方法。

trait Copy:Clone{}

         Copy只是简单的按位拷贝，所以它是快速高效的。我们不能自己实现Copy，只有编译器可以提供实现，但是我们可以通过使用Copy派生宏让编译器这么做。如果数据结构的所有字段都实现了 Copy，也可以用 #[derive(Copy)] 宏来为数据结构实现 Copy。

        Copy对Clone进行了细化。一个克隆（clone）操作可能很慢并且开销很大，但是拷贝（copy）操作保证是快速且开销较小的，所以拷贝是一种更快的克隆操作。如果一个类型实现了Copy，Clone实现就无关紧要了：

// 标注#[derive(Copy, Clone)]后 编译器自动生成的代码
impl Clone for T {
    //clone 方法仅仅只是简单的按位拷贝
    fn clone(&self) -> Self {
        *self
    }
}

        Clone约定了数据被深拷贝或浅拷贝的行为

pub trait Clone {
    fn clone(&self) -> Self;

    fn clone_from(&mut self, source: &Self) {
         *self = source.clone()
    }
}

        Clone trait 有两个方法， clone() 和 clone_from() ，后者有缺省实现，所以平时我们只需要实现 clone() 方法即可。你也许会疑惑，这个 clone_from() 有什么作用呢？因为看起来 a.clone_from(&b) ，和 a = b.clone() 是等价的。

其实不是，如果 a 已经存在，在 clone 过程中还是会重新分配内存，使用新内存，释放旧的内存，那么用 a.clone_from(&b) 可以避免内存分配，提高效率。

Clone trait 可以通过派生宏直接实现，这样能简化不少代码。如果在你的数据结构里，每一个字段都已经实现了Clone trait，你可以用 #[derive(Clone)] 

        下面看一下String类型的clone行为，注意是String并没有定义Copy trait，所以只有move语义。

fn main() {
    let s = "hello".to_string();
    let s1 = s.clone();
    println!("s: {:?}, addr of s: {:p}", s, s.as_ptr());
    println!("s1: {:?}, addr of s1: {:p}", s1, s1.as_ptr());
    
}

程序输出结果为：

s: "hello", addr of s: 0x55d84f1f99d0
s1: "hello", addr of s1: 0x55d84f1f99f0

通过as_ptr，把字符串切片转成原生指针。 

可见两个指针指向的堆上地址不一样，所以String 类型的 Clone，其堆上的内存也被 Clone 了一份，所以 Clone 是深度拷贝，栈内存和堆内存一起拷贝。