所有權(quán)
所有權(quán)
這篇指南是 Rust 已經(jīng)存在的三個(gè)所有權(quán)制度之一。這是 Rust 最獨(dú)特和最令人信服的一個(gè)特點(diǎn)，其中 Rust 開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該相當(dāng)熟悉。所有權(quán)即 Rust 如何實(shí)現(xiàn)其最大目標(biāo)和內(nèi)存安全。這里有幾個(gè)不同的概念，每一個(gè)概念都有它自己的章節(jié)：
這三篇文章相關(guān)且有序。如果你想完全的理解所有權(quán)制度，你將需要這三篇文章。
元
在我們了解細(xì)節(jié)之前，這里有關(guān)于所有權(quán)制度的兩個(gè)重要說(shuō)明需要知道。
Rust 注重安全和速度。它通過(guò)許多‘零成本抽象’來(lái)完成這些目標(biāo)，這意味著在 Rust 中，用盡可能少的抽象成本來(lái)保證它們正常工作。所有權(quán)制度是一個(gè)零成本抽象概念的一個(gè)主要例子。我們將在這篇指南中提到的所有分析都是在編譯時(shí)完成的。你不用為了任何功能花費(fèi)任何運(yùn)行成本。
然而，這一制度確實(shí)需要一定的成本：學(xué)習(xí)曲線。許多新用戶(hù)使用我們喜歡稱(chēng)之為‘與借檢查器的人斗爭(zhēng)’，即 Rust 編譯器拒絕編譯那些作者認(rèn)為有效的程序的 Rust 經(jīng)驗(yàn)。這往往因?yàn)槌绦騿T對(duì)于所有權(quán)的怎樣工作與 Rust 實(shí)現(xiàn)的規(guī)則不相符的心理模型而經(jīng)常出現(xiàn)。你可能在第一次時(shí)會(huì)經(jīng)歷類(lèi)似的事情。然而有個(gè)好消息：更有經(jīng)驗(yàn)的 Rust 開(kāi)發(fā)者報(bào)告稱(chēng)，一旦他們遵從所有權(quán)制度的規(guī)則工作一段時(shí)間后，他們會(huì)越來(lái)越少的與借檢查器的行為斗爭(zhēng)。
學(xué)習(xí)了這些后，讓我們來(lái)了解所有權(quán)。
所有權(quán)
變量綁定在 Rust 中有一個(gè)屬性：它們有它們綁定到的變量的‘所有權(quán)’。這意味著當(dāng)一個(gè)綁定超出范圍時(shí)，將釋放它們綁定到資源。例如：
fn foo() {
let v = vec![1, 2, 3];
}當(dāng) v 進(jìn)入范圍時(shí)，將新創(chuàng)建新的 Vec<T>。在這種情況下，向量也在堆上為三個(gè)元素分配空間。當(dāng) v 超出 foo() 函數(shù)的作用域時(shí)，Rust 將清除一切與向量有關(guān)的東西，也包括為堆分配的內(nèi)存。在該作用域結(jié)束時(shí)，這種情況就一定會(huì)發(fā)生。
移動(dòng)語(yǔ)義
盡管這里也有很多微妙的東西：Rust 確保任何給定的資源都有一個(gè)確定的綁定。例如，如果我們有一個(gè)向量，我們可以將它賦值給另一個(gè)綁定。
let v = vec![1, 2, 3];
let v2 = v;但是，如果我們?cè)谥髧L試使用 v 時(shí)，我們將發(fā)現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤：
let v = vec![1, 2, 3];
let v2 = v;
println!("v[0] is: {}", v[0]);它會(huì)報(bào)出如下錯(cuò)誤：
error: use of moved value: `v`
println!("v[0] is: {}", v[0]);
^當(dāng)我們定義了一個(gè)取得所有權(quán)的函數(shù)，然后在我們已經(jīng)將它作為參數(shù)傳遞后，然后使用時(shí)，類(lèi)似的情況將會(huì)發(fā)生：
fn take(v: Vec<i32>) {
// what happens here isn’t important.
}
let v = vec![1, 2, 3];
take(v);
println!("v[0] is: {}", v[0]);同樣的錯(cuò)誤：‘移動(dòng)值使用’。當(dāng)我們將所有權(quán)轉(zhuǎn)移給其他東西時(shí)，我們可以說(shuō)我們已經(jīng)‘移動(dòng)’了我們提到的東西。這里你不需要某種特殊注釋?zhuān)?Rust 默認(rèn)做的事情。
詳細(xì)信息
當(dāng)我們移動(dòng)一個(gè)綁定后，我們不可以使用這個(gè)綁定的原因是微妙的，但是很重要。當(dāng)我們編寫(xiě)如下代碼時(shí)：
let v = vec![1, 2, 3];
let v2 = v;第一行為向量對(duì)象 v 和它包含的內(nèi)容分配內(nèi)存。向量對(duì)象存放在棧中，同時(shí)包含一個(gè)指向存放在堆中的內(nèi)容 ( [1, 2, 3] ) 的指針。當(dāng)我們將 v 賦值給 v2 時(shí)，它將為 v2 創(chuàng)建一個(gè)這個(gè)指針的副本。這意味著將會(huì)有兩個(gè)指針指向堆中的向量?jī)?nèi)容。它將引進(jìn)數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，這違反了 Rust 的安全保障。因此，Rust 禁止在我們移動(dòng)后使用 v。
我們需同樣注意某種情況下優(yōu)化可能刪除在棧中字節(jié)的真正副本。所以它并不像最初看起來(lái)的那樣毫無(wú)效率。
復(fù)制類(lèi)型
在我們將所有權(quán)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)綁定時(shí)，我們已經(jīng)建立了，你不可以使用原來(lái)的綁定。然而，這里有一個(gè)特性可以改變這種行為，它被稱(chēng)為 Copy 。我們還沒(méi)有討論過(guò)這個(gè)特性，但是現(xiàn)在，你可以把它們看作是增加額外行為的一個(gè)特殊類(lèi)型的一個(gè)注釋。例如：
let v = 1;
let v2 = v;
println!("v is: {}", v);在這種情況下，v 是一個(gè) i32，這實(shí)現(xiàn)了 Copy 的特性。這意味著，就像一個(gè)移動(dòng)，當(dāng)我們將 v 賦值給 v2 時(shí)，我們就完成了數(shù)據(jù)的一個(gè)副本。但是，與移動(dòng)不同，我們?cè)谥笕匀豢梢允褂?v。這是因?yàn)?i32 在別處沒(méi)有指向數(shù)據(jù)的指針，這是一個(gè)完整的副本。
我們將在特性章節(jié)討論怎樣完成你自己類(lèi)型的復(fù)制。
不僅僅是所有權(quán)
當(dāng)然，如果我們不得不將每個(gè)函數(shù)的所有權(quán)交回，我們可以寫(xiě)如下代碼：
fn foo(v: Vec<i32>) -> Vec<i32> {
// do stuff with v
// hand back ownership
v
}這將會(huì)特別繁瑣。當(dāng)我們想要取得所有權(quán)的東西它將會(huì)越糟糕：
fn foo(v1: Vec<i32>, v2: Vec<i32>) -> (Vec<i32>, Vec<i32>, i32) {
// do stuff with v1 and v2
// hand back ownership, and the result of our function
(v1, v2, 42)
}
let v1 = vec![1, 2, 3];
let v2 = vec![1, 2, 3];
let (v1, v2, answer) = foo(v1, v2);返回值類(lèi)型，返回的行，以及調(diào)用的函數(shù)獲取方式變的更加復(fù)雜。
幸運(yùn)的是，Rust 提供了一種功能，借用，它能幫助我們解決這個(gè)問(wèn)題。它是下一章節(jié)的話題！
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