Rust个人学习之有意思的所有权

        在Rust中是没有内存垃圾回收机制(GC)的，那Rust是如何保障内存安全的呢？这就引出了“所有权”这个概念。

        我们看下下面这段伪代码

let s = "helloString";
t = s;
print(s);

在之前我们学习的语言中，比如C语言，对于上述伪代码的执行结果应该是正常打印"helloString" 的内容，但是在Rust中，执行上述代码时，会出现如下提示

 

而产生这个结果的原因就是触发了Rust语言中所有权机制：

• Rust中的每一个值都有一个对应的变量作为它的所有者
• 在同一时间内，值有且仅有一个所有者
• 当所有者离开自己的作用域时，它持有的值就会被释放掉

在看这三条机制之前，需要先说明一下Rust中变量作用域的概念

        作用域：一个对象在程序中有效的范围。

比如如下Rust代码

{
    let s = "hello";
}

在花括号内部就是变量s的作用域，当源码超出这个范围后，变量s将不再可用，即

{
    let s = "hello";
}

println!("{}", s);

打印这一句代码编译时会报错。因为在Rust语言中，当变量离开作用域时Rust会自动调用变量的"drop"函数，以此保障内存的快速回收。上述源码中，在代码执行到“}”时，Rust调用了变量s的drop函数，所以s指向的内存失效，从而导致在执行打印语句时会出错，也就是这个逻辑保障了Rust语言中内存的安全性。

        我们再说回文章开头的伪代码例子，为什么编译时会出现问题，这里我们就要详细介绍一下这些语句在Rust中的逻辑。

        let s = "helloString";

这句语句是声明了一个变量并使用“helloString”进行了初始化

简化展示，隐藏内部详细逻辑

t = s;

这个语句是将变量s的内容同时赋值给变量t，如下图，如果每次赋值的时候都全量内存拷贝一份的话，那整体语言性能会下降很多（毕竟变量地址大小还是不可确定的），所以处理方式是新建一个变量t，然后将内容内存指向s的指向地址。

 上述情况下就出现了一个情况，同一个值被两个变量所指向，这个不符合Rust所有权的规则，所以Rust根据所有权做了一个语言限制，即当s赋值给新的变量t时，变量t指向s指向的内容，而变量s本身将被Rust擦除，所以在执行完赋值语句后，等号右侧（也就是s）将无效，在Rust语言中将这个行为叫做变量的移动，从字面意思理解也就是将变量s所有的值移动到变量t中，移动完成后s的生命周期也随之结束。

        Rust有了移动这个概念，那对于其他语言中的深度拷贝或再次赋值的情况下Rust中该如何做呢？为了解决这个问题，Rust提出了另外一个变量与数据的交互方式——克隆，意思就是将s的数据完整的克隆一份给t，s的内容不变：

 以Rust字符串数据结构为例子，可参考如下：

let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1.clone();  // 此处为克隆的默认方法

println!("s1={}, s2={}", s1, s2); 

从执行结果可以看出，克隆后s1变量内容不变，还可以继续使用。

上述就是Rust所有权的一些学习心得。