【rust】| 06——语言特性 | 所有权

系列文章目录
【rust】| 00——开发环境搭建
【rust】| 01——编译并运行第一个rust程序
【rust】| 02——语法基础 | 变量(不可变?)和常量
【rust】| 03——语法基础 | 数据类型
【rust】| 04——语法基础 | 函数
【rust】| 05——语法基础 | 流程控制
【rust】| 06——语言特性 | 所有权

1. 所有权的概念

 所有权是Rust语言中一个关键的特性。它是一种内存管理规则(机制)。它通过这个规则(即所有权系统)结合编译器对代码进行检查 从而确保内存安全。
 在其他语言如C/C++ 等 都有自己的内存管理方式。C/C++需要我们显式(手动)处理所用的内存(申请、释放) 如果处理不当会造成很严重的内存安全问题。而Rust中这一特性很好的可以帮我们确保内存安全性。

2. 所有权的规则

1、每个值都对应一个变量 owner (可以理解为每个值会有一个管理 叫owner)
2、一个值只能有一个 owner
3、有作用域，当owner超出作用域 值会被销毁 (可以理解为 这个管理权限有限)

3. 变量的作用域

Rust中变量的作用域和其他语言类型。比如函数体内的 变量(局部变量) 它的作用域在 函数大括号之间 生命周期也是这么短。

可以看到 超过范围销毁了。 对应所有权规则的最后一条。owner 就是这个值藏在暗处的变量名。 它超过变量作用域会消失。Rust内部在超出后 会掉清理函数 drop
清理变量占用的内存。

4. 所有权的移动

我们通过代码例子去理解

1、变量赋值操作

分析：
  1、整型变量赋值 变量a 复制到了 变量b
  2、字符串赋值 变量s1 复制到了 变量s2
  我们可以看到 两种不同的类型 操作几乎是一样的。 整型它只是一个数字 再怎么复制占用的大小就那么多 无关紧要。可是当是一个很大的字符串 复制给另一个变量 那所占用的大小(很大*2) 这样的操作 太占用大小 咋的一个字符串准备要我命啊。是不是和其他语言复制操作很类似。
  但是在 Rust中 复制的操作 还是有细微差别的 我们深入了解下rust下 具体复制的具体过程

细看 字符串变量的定义及复制到其他变量的过程

可以看到 字符串变量的内容 hello 存储在堆上 而 定义的变量 S1 只保存了 指向堆上内容的指针、长度和容量这三个 这些内容存储在栈上。并没有将 字符串内容也保存。
下面我们看 S1内容复制给S2 是怎样的

可以看到 S1 复制到 S2 也只是复制了 指针、长度、容量三件套。不重复复制堆上内容。这样的情况下S1 S2是不是 占用栈大小很少。

如果S1 S2把数据一起保存呢

可以看到 全保存过来 每个变量 都这样完全复制 那栈吃不消。当内容很大时 是不是 一个赋值操作直接给 栈空间 用完 干废掉啦。

通过上面图我们可以看到 rust中 变量保存了指向内容的指针等。 S1 和S2 中的指针都指向了 数据内容。我们知道所有权规则之一 变量超出作用域 会没了。那么当S1和S2 超出作用域 会尝试释放 因为它两指向一个地址那么 两次释放是不是会出大问题呢。也称为 双重释放错误。
当然 rust中也会想到这种错误 所以它会避免啦。

在Rust中 执行完 S2=S1这样的操作 S1已经变得无效啦 所以不会再存在上面双重释放的隐患了。
其实 Rust中S2 = S1 的操作类似浅拷贝 只拷贝了指针长度容量。但是rust 中超出范围 让其消失的规则 即S1 无效啦的操作 我们把这样称为 移动。