@ -114,7 +114,7 @@ let s = "hello";
let s = String::from("hello");
let s = String::from("hello");
```
```
`::` 是一种调用操作符,这里表示调用 `String` 中的 `from` 方法,因为 `String` 存储在堆上是动态的,你可以这样修改它 :
`::` 是一种调用操作符,这里表示调用 `String` 模块中的 `from` 方法,由于 `String` 类型存储在堆上,因此它是动态的,你可以这样修改 :
```rust
```rust
let mut s = String::from("hello");
let mut s = String::from("hello");
@ -124,7 +124,7 @@ s.push_str(", world!"); // push_str() 在字符串后追加字面值
println!("{}", s); // 将打印 `hello, world!`
println!("{}", s); // 将打印 `hello, world!`
```
```
言归正传,了解 `String` 内容 后,一起来看看关于所有权的交互。
言归正传,了解 `String` 后,一起来看看关于所有权的交互。
## 变量绑定背后的数据交互
## 变量绑定背后的数据交互
@ -137,9 +137,11 @@ let x = 5;
let y = x;
let y = x;
```
```
代码背后的逻辑很简单, 将 `5` 绑定到变量 `x` ;接着拷贝 `x` 的值赋给 `y` ,最终 `x` 和 `y` 都等于 `5` ,因为整数是 Rust 基本数据类型,是固定大小的简单值,因此这两个值都是通过自动拷贝的方式来赋值的,都被存在栈中,完全无需在堆上分配内存。
这段代码并没有发生所有权的转移,原因很简单: 代码首先将 `5` 绑定到变量 `x` ,接着**拷贝** `x` 的值赋给 `y` ,最终 `x` 和 `y` 都等于 `5` ,因为整数是 Rust 基本数据类型,是固定大小的简单值,因此这两个值都是通过** 自动拷贝** 的方式来赋值的,都被存在栈中,完全无需在堆上分配内存。
可能有同学会有疑问:这种拷贝不消耗性能吗?实际上,这种栈上的数据足够简单,而且拷贝非常非常快,只需要复制一个整数大小(`i32`, 4 个字节)的内存即可,因此在这种情况下,拷贝的速度远比在堆上创建内存来得快的多。实际上,上一章我们讲到的 Rust 基本类型都是通过自动拷贝的方式来赋值的,就像上面代码一样。
整个过程中的赋值都是通过值拷贝的方式完成(发生在栈中),因此并不需要所有权转移。
> 可能有同学会有疑问:这种拷贝不消耗性能吗?实际上,这种栈上的数据足够简单,而且拷贝非常非常快,只需要复制一个整数大小(`i32`, 4 个字节)的内存即可,因此在这种情况下,拷贝的速度远比在堆上创建内存来得快的多。实际上,上一章我们讲到的 Rust 基本类型都是通过自动拷贝的方式来赋值的,就像上面代码一样。
然后再来看一段代码:
然后再来看一段代码:
@ -148,9 +150,9 @@ let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1;
let s2 = s1;
```
```
此时,可能某个大聪明(善意昵称)已经想到了:嗯,把 `s1` 的内容拷贝一份赋值给 `s2` , 实际上, 并不是这样。之前也提到了, 对于基本类型( 存储在栈上) , Rust 会自动拷贝,但是 `String` 不是基本类型,而且是存储在堆上的,因此不能自动拷贝。
此时,可能某个大聪明( 善意昵称 )已经想到了:嗯,上面一样 ,把 `s1` 的内容拷贝一份赋值给 `s2` , 实际上, 并不是这样。之前也提到了, 对于基本类型( 存储在栈上) , Rust 会自动拷贝,但是 `String` 不是基本类型,而且是存储在堆上的,因此不能自动拷贝。
实际上, `String` 类型是一个复杂类型,由** 存储在栈中的堆指针**、**字符串长度**、**字符串容量**共同组成,其中**堆指针**是最重要的,它指向了真实存储字符串内容的堆内存,至于长度和容量,如果你有 Go 语言的经验,这里就很好理解:容量是堆内存分配空间的大小,长度是目前已经使用的大小。
实际上, `String` 类型是一个复杂类型,由存储在栈中的** 堆指针**、**字符串长度**、**字符串容量**共同组成,其中**堆指针**是最重要的,它指向了真实存储字符串内容的堆内存,至于长度和容量,如果你有 Go 语言的经验,这里就很好理解:容量是堆内存分配空间的大小,长度是目前已经使用的大小。
总之 `String` 类型指向了一个堆上的空间,这里存储着它的真实数据,下面对上面代码中的 `let s2 = s1` 分成两种情况讨论:
总之 `String` 类型指向了一个堆上的空间,这里存储着它的真实数据,下面对上面代码中的 `let s2 = s1` 分成两种情况讨论:
@ -164,7 +166,7 @@ let s2 = s1;
当变量离开作用域后, Rust 会自动调用 `drop` 函数并清理变量的堆内存。不过由于两个 `String` 变量指向了同一位置。这就有了一个问题:当 `s1` 和 `s2` 离开作用域,它们都会尝试释放相同的内存。这是一个叫做 ** 二次释放( double free) ** 的错误,也是之前提到过的内存安全性 BUG 之一。两次释放(相同)内存会导致内存污染,它可能会导致潜在的安全漏洞。
当变量离开作用域后, Rust 会自动调用 `drop` 函数并清理变量的堆内存。不过由于两个 `String` 变量指向了同一位置。这就有了一个问题:当 `s1` 和 `s2` 离开作用域,它们都会尝试释放相同的内存。这是一个叫做 ** 二次释放( double free) ** 的错误,也是之前提到过的内存安全性 BUG 之一。两次释放(相同)内存会导致内存污染,它可能会导致潜在的安全漏洞。
因此, Rust 这样解决问题:**当 `s1` 赋予 `s2` 后, Rust 认为 `s1` 不再有效,因此也无需在 `s1` 离开作用域后 `drop` 任何东西,这就是把所有权从 `s1` 转移给了 `s2` , `s1` 在被赋予 `s2` 后就马上失效了**。
因此, Rust 这样解决问题:**当 `s1` 被 赋予 `s2` 后, Rust 认为 `s1` 不再有效,因此也无需在 `s1` 离开作用域后 `drop` 任何东西,这就是把所有权从 `s1` 转移给了 `s2` , `s1` 在被赋予 `s2` 后就马上失效了**。
再来看看,在所有权转移后再来使用旧的所有者,会发生什么:
再来看看,在所有权转移后再来使用旧的所有者,会发生什么:
@ -239,9 +241,9 @@ let s2 = s1.clone();
println!("s1 = {}, s2 = {}", s1, s2);
println!("s1 = {}, s2 = {}", s1, s2);
```
```
这段代码能够正常运行,因此 说明 `s2` 确实完整的复制了 `s1` 的数据。
这段代码能够正常运行,说明 `s2` 确实完整的复制了 `s1` 的数据。
如果代码性能无关紧要,例如初始化程序时,或者在某段时间只会执行一 次时,你可以使用 `clone` 来简化编程。但是对于执行较为频繁的代码(热点路径),使用 `clone` 会极大的降低程序性能,需要小心使用!
如果代码性能无关紧要,例如初始化程序时或者在某段时间只会执行寥寥数 次时,你可以使用 `clone` 来简化编程。但是对于执行较为频繁的代码(热点路径),使用 `clone` 会极大的降低程序性能,需要小心使用!
#### 拷贝(浅拷贝)
#### 拷贝(浅拷贝)
@ -260,9 +262,9 @@ println!("x = {}, y = {}", x, y);
原因是像整型这样的基本类型在编译时是已知大小的,会被存储在栈上,所以拷贝其实际的值是快速的。这意味着没有理由在创建变量 `y` 后使 `x` 无效(`x`、`y` 都仍然有效)。换句话说,这里没有深浅拷贝的区别,因此这里调用 `clone` 并不会与通常的浅拷贝有什么不同,我们可以不用管它(可以理解成在栈上做了深拷贝)。
原因是像整型这样的基本类型在编译时是已知大小的,会被存储在栈上,所以拷贝其实际的值是快速的。这意味着没有理由在创建变量 `y` 后使 `x` 无效(`x`、`y` 都仍然有效)。换句话说,这里没有深浅拷贝的区别,因此这里调用 `clone` 并不会与通常的浅拷贝有什么不同,我们可以不用管它(可以理解成在栈上做了深拷贝)。
Rust 有一个叫做 `Copy` 的特征,可以用在类似整型这样在栈中存储的类型。如果一个类型拥有 `Copy` 特征,一个旧的变量在被赋值给其他变量后仍然可用。
Rust 有一个叫做 `Copy` 的特征,可以用在类似整型这样在栈中存储的类型。如果一个类型拥有 `Copy` 特征,一个旧的变量在被赋值给其他变量后仍然可用,也就是赋值的过程即是拷贝的过程 。
那么什么类型是可 `Copy` 的呢?可以查看给定类型的文档来确认,不过作为 一个通用的规则: ** 任何基本类型的组合可以 `Copy` ,不需要分配内存或某种形式资源的类型是可以 `Copy` 的**。如下是一些 `Copy` 的类型:
那么什么类型是可 `Copy` 的呢?可以查看给定类型的文档来确认,这里可以给出 一个通用的规则: ** 任何基本类型的组合可以 `Copy` ,不需要分配内存或某种形式资源的类型是可以 `Copy` 的**。如下是一些 `Copy` 的类型:
- 所有整数类型,比如 `u32`
- 所有整数类型,比如 `u32`
- 布尔类型,`bool`,它的值是 `true` 和 `false`
- 布尔类型,`bool`,它的值是 `true` 和 `false`