Rust - 所有权

程序的内存可以按以下方式分配 -

堆

堆栈遵循后进先出的顺序。堆栈存储其大小在编译时已知的数据值。例如，固定大小 i32 的变量是堆栈分配的候选者。它的大小在编译时是已知的。所有标量类型都可以存储在堆栈中，因为大小是固定的。

考虑一个字符串的示例，它在运行时被分配一个值。此类字符串的确切大小无法在编译时确定。因此它不是堆栈分配的候选者，而是堆分配的候选者。

堆

堆内存存储编译时大小未知的数据值。它用于存储动态数据。简单地说，堆内存被分配给在程序的整个生命周期中可能发生变化的数据值。堆是内存中的一个区域，与堆栈相比，它的组织性较差。

什么是所有权？

Rust 中的每个值都有一个称为该值所有者的变量。Rust 中存储的每个数据都会有一个与其关联的所有者。例如，在语法中 - letage = 30，age是值30的所有者。

每个数据一次只能有一个所有者。
两个变量不能指向同一内存位置。变量将始终指向不同的内存位置。

转让所有权

价值的所有权可以通过以下方式转移：

将一个变量的值分配给另一个变量。
将值传递给函数。
从函数返回值。

将一个变量的值赋给另一个变量

Rust 作为一种语言的关键卖点是它的内存安全性。内存安全是通过严格控制谁可以使用什么以及何时限制来实现的。

考虑以下片段 -

fn main(){
   let v = vec![1,2,3]; 
   // vector v owns the object in heap

   //only a single variable owns the heap memory at any given time
   let v2 = v; 
   // here two variables owns heap value,
   //two pointers to the same content is not allowed in rust

   //Rust is very smart in terms of memory access ,so it detects a race condition
   //as two variables point to same heap

   println!("{:?}",v);
}

上面的示例声明了一个向量 v。所有权的想法是只有一个变量绑定到资源，要么v绑定到资源，要么v2绑定到资源。上面的例子抛出一个错误 -使用移动值：`v`。这是因为资源的所有权已转移到 v2。这意味着所有权从 v 转移到 v2 (v2=v)，转移后 v 失效。

将值传递给函数

当我们将堆中的对象传递给闭包或函数时，值的所有权也会发生变化。

fn main(){
   let v = vec![1,2,3];     // vector v owns the object in heap
   let v2 = v;              // moves ownership to v2
   display(v2);             // v2 is moved to display and v2 is invalidated
   println!("In main {:?}",v2);    //v2 is No longer usable here
}
fn display(v:Vec<i32>){
   println!("inside display {:?}",v);
}

从函数返回值

当函数执行完成时，传递给函数的所有权将失效。解决此问题的一种解决方法是让函数将拥有的对象返回给调用者。

fn main(){
   let v = vec![1,2,3];       // vector v owns the object in heap
   let v2 = v;                // moves ownership to v2
   let v2_return = display(v2);    
   println!("In main {:?}",v2_return);
}
fn display(v:Vec<i32>)->Vec<i32> { 
   // returning same vector
   println!("inside display {:?}",v);
}

所有权和原始类型

对于基本类型，一个变量的内容被复制到另一个变量。因此，没有发生所有权转移。这是因为原始变量比对象需要更少的资源。考虑以下示例 -

fn main(){
   let u1 = 10;
   let u2 = u1;  // u1 value copied(not moved) to u2

   println!("u1 = {}",u1);
}

输出将为 – 10。