「Rust」2 所有权与借用

所有权

申请内存和释放空间主要有三种流派

垃圾回收机制（GC）：在程序运行时不断寻找不再使用的内存，如 Java、Go
手动管理内存的分配和释放, 在程序中，通过函数调用的方式来申请和释放内存，如 C++
通过所有权来管理内存，编译器在编译时会根据一系列规则进行检查

不安全代码

int* foo(){
    int a;
    a = 100;
    char* c = "xyz";
    return &a;
}

a会造成 悬空指针 的问题，c会占用内存回收较晚

栈（Stack）与堆（Heap）

栈
后进先出，栈中的所有数据都必须占用已知且固定大小的内存空间，假设数据大小是未知的，那么在取出数据时，你将无法取到你想要的数据。
堆
存储大小未知或可能变化的数据，操作系统在堆的某处找到一块足够大的空位，把它标记为已使用，并返回一个表示该位置地址的指针, 该过程被称为在堆上分配内存，有时简称为「分配」（allocating）。接着，该指针会被推入栈中，因为指针的大小是已知且固定的，在后续使用过程中，你将通过栈中的指针，来获取数据在堆上的实际内存位置，进而访问该数据。

所有权原则

Rust 中每一个值都 有且只有 一个所有者(变量)
当所有者(变量)离开作用域范围时，这个值将被丢弃(free)

变量与作用域

从创建到离开作用域，和其他语言一样

变量绑定的数据交互

转移所有权

let x = 5;
let y = x;
let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1;

在这里，由于5 是基本数据类型，两个值都是自动拷贝，存在栈中。

而String 是一个复杂类型，由存储在栈中的堆指针、字符串长度、字符串容量共同组成，所以赋值s2 后，s1 就失效了，相当于移动

克隆（深拷贝）

自动的复制都不是「深拷贝」，如果需要，可以使用clone 方法。

拷贝（浅拷贝）

任何基本类型的组合可以是 Copy 的，不需要分配内存或某种形式资源的类型是 Copy 的

在这里，Copy 作为一个变量可以存在栈中的特征

所有整数类型，比如 u32。
布尔类型，bool，它的值是 true 和 false。
所有浮点数类型，比如 f64。
字符类型，char。
元组，当且仅当其包含的类型也都是 Copy 的时候。比如，(i32, i32) 是 Copy 的，但 (i32, String) 就不是。

函数传值与返回

函数和变量名一样，可以拥有值的所有权，包括传入的参数和返回值

引用与借用

Rust通过借用(Borrowing) 这个概念，来获取变量的引用

引用与解引用

let x = 5;
let y = &x;//引用
assert_eq!(5,x);
assert_eq!(5,*y);//解引用

不可变引用与可变引用

fn main(){
    let s = String::from("hello");
    change(&s);//默认的引用也是不可变的
}
fn chnage(some_string: &String){
    some_string.push_str(", world");
}

需要和变量一样加入&mut

fn main(){
    let s = String::from("hello");
    change(&mut s);//默认的引用也是不可变的
}
fn chnage(some_string: &mut String){
    some_string.push_str(", world");
}

限制：

同一作用域，特定数据只能有一个可变引用
可以使用大括号限制可变引用作用范围
可变引用与不可变引用不能同时存在
引用作用域的结束位置从花括号变成最后一次使用的位置
Non-Lexical Lifetimes(NLL) 优化

悬垂引用（Dangling References）

fn dange()-> &String{
    let s = String::from("hello");
    &s
}//返回的&str是无效的

解决方法是直接返回String，转移所有权