Rust你不認(rèn)識(shí)的所有權(quán)
在Rust中是沒(méi)有內(nèi)存垃圾回收機(jī)制(GC)的,那Rust是如何保障內(nèi)存安全的呢?這就引出了“所有權(quán)”這個(gè)概念。
我們看下下面這段偽代碼
let s = "helloString"; t = s; print(s);
在之前我們學(xué)習(xí)的語(yǔ)言中,比如C語(yǔ)言,對(duì)于上述偽代碼的執(zhí)行結(jié)果應(yīng)該是正常打印"helloString" 的內(nèi)容,但是在Rust中,執(zhí)行上述代碼時(shí),會(huì)出現(xiàn)如下提示
------ 增加所有權(quán)返回內(nèi)容;
而產(chǎn)生這個(gè)結(jié)果的原因就是觸發(fā)了Rust語(yǔ)言中所有權(quán)機(jī)制:
- Rust中的每一個(gè)值都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的變量作為它的所有者
- 在同一時(shí)間內(nèi),值有且僅有一個(gè)所有者
- 當(dāng)所有者離開(kāi)自己的作用域時(shí),它持有的值就會(huì)被釋放掉
在看這三條機(jī)制之前,需要先說(shuō)明一下Rust中變量作用域的概念
作用域:一個(gè)對(duì)象在程序中有效的范圍。
比如如下Rust代碼
{ let s = "hello"; }
在花括號(hào)內(nèi)部就是變量s的作用域,當(dāng)源碼超出這個(gè)范圍后,變量s將不再可用,即
{ let s = "hello"; } println!("{}", s);
打印這一句代碼編譯時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。因?yàn)樵赗ust語(yǔ)言中,當(dāng)變量離開(kāi)作用域時(shí)Rust會(huì)自動(dòng)調(diào)用變量的"drop"函數(shù),以此保障內(nèi)存的快速回收。上述源碼中,在代碼執(zhí)行到“}”時(shí),Rust調(diào)用了變量s的drop函數(shù),所以s指向的內(nèi)存失效,從而導(dǎo)致在執(zhí)行打印語(yǔ)句時(shí)會(huì)出錯(cuò),也就是這個(gè)邏輯保障了Rust語(yǔ)言中內(nèi)存的安全性。
我們?cè)僬f(shuō)回文章開(kāi)頭的偽代碼例子,為什么編譯時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,這里我們就要詳細(xì)介紹一下這些語(yǔ)句在Rust中的邏輯。
let s = "helloString";
這句語(yǔ)句是聲明了一個(gè)變量并使用“helloString”進(jìn)行了初始化
簡(jiǎn)化展示,隱藏內(nèi)部詳細(xì)邏輯
t = s;
這個(gè)語(yǔ)句是將變量s的內(nèi)容同時(shí)賦值給變量t,如下圖,如果每次賦值的時(shí)候都全量?jī)?nèi)存拷貝一份的話,那整體語(yǔ)言性能會(huì)下降很多(畢竟變量地址大小還是不可確定的),所以處理方式是新建一個(gè)變量t,然后將內(nèi)容內(nèi)存指向s的指向地址。
上述情況下就出現(xiàn)了一個(gè)情況,同一個(gè)值被兩個(gè)變量所指向,這個(gè)不符合Rust所有權(quán)的規(guī)則,所以Rust根據(jù)所有權(quán)做了一個(gè)語(yǔ)言限制,即當(dāng)s賦值給新的變量t時(shí),變量t指向s指向的內(nèi)容,而變量s本身將被Rust擦除,所以在執(zhí)行完賦值語(yǔ)句后,等號(hào)右側(cè)(也就是s)將無(wú)效,在Rust語(yǔ)言中將這個(gè)行為叫做變量的移動(dòng),從字面意思理解也就是將變量s所有的值移動(dòng)到變量t中,移動(dòng)完成后s的生命周期也隨之結(jié)束。
Rust有了移動(dòng)這個(gè)概念,那對(duì)于其他語(yǔ)言中的深度拷貝或再次賦值的情況下Rust中該如何做呢?為了解決這個(gè)問(wèn)題,Rust提出了另外一個(gè)變量與數(shù)據(jù)的交互方式——克隆,意思就是將s的數(shù)據(jù)完整的克隆一份給t,s的內(nèi)容不變:
以Rust字符串?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為例子,可參考如下:
let s1 = String::from("hello"); let s2 = s1.clone(); // 此處為克隆的默認(rèn)方法 println!("s1={}, s2={}", s1, s2);
從執(zhí)行結(jié)果可以看出,克隆后s1變量?jī)?nèi)容不變,還可以繼續(xù)使用。
上述就是Rust所有權(quán)的一些學(xué)習(xí)心得。
到此這篇關(guān)于Rust你不認(rèn)識(shí)的所有權(quán)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Rust所有權(quán)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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