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@ -56,16 +56,15 @@ int* foo() {
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#### 性能区别
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入栈比在堆上分配内存要快，因为入栈时操作系统无需分配新的空间：新数据的位置放入栈顶。相比之下，在堆上分配内存则需要更多的工作，这是因为操作系统必须首先找到一块足够存放数据的内存空间，接着做一些记录为下一次分配做准备。
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写入方面：入栈比在堆上分配内存要快，因为入栈时操作系统无需分配新的空间，只需要将新数据放入栈顶即可。相比之下，在堆上分配内存则需要更多的工作，这是因为操作系统必须首先找到一块足够存放数据的内存空间，接着做一些记录为下一次分配做准备。
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访问堆上的数据比访问栈上的数据慢，因为必须通过指针来访问内存。得益于CPU高速缓存，现代处理器访问内存的次数越少则越快，栈数据往往可以存储在cpu高速缓存中，而堆数据只能存储在内存中，这两者的访问速度差异在10倍以上！
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因此，处理器在处理栈上数据的时候比处理堆上的数据更加高效，同时，在堆上分配大量的空间也可能消耗时间。
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读取方面：得益于CPU高速缓存，使得处理器可以减少对内存的访问，高速缓存和内存的访问速度差异在10倍以上！栈数据往往可以直接存储在CPU高速缓存中，而堆数据只能存储在内存中。访问堆上的数据比访问栈上的数据慢，因为必须先访问堆再通过堆上的指针来访问内存。
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因此，处理器处理和分配在栈上数据会比在堆上的数据更加高效。
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#### 所有权与堆栈
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当你的代码调用一个函数时，传递给函数的参数(包括可能指向堆上数据的指针和函数的局部变量)依次被压入栈中, 当函数调用结束时，这些值将被从栈中按照相反的顺序依次移除。
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当你的代码调用一个函数时，传递给函数的参数(包括可能指向堆上数据的指针和函数的局部变量)依次被压入栈中，当函数调用结束时，这些值将被从栈中按照相反的顺序依次移除。
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因为堆上的数据缺乏组织，因此跟踪这些数据何时分配和释放是非常重要的，否则堆上的数据将产生内存泄漏 - 这些数据将永远无法被回收。这就是Rust所有权系统为我们提供的强大保障。
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@ -77,7 +76,7 @@ int* foo() {
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理解了堆栈，接下来看一下*关于所有权的规则*，首先请谨记以下规则：
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> 1. Rust中每一个值都`有且只有`一个所有者(变量)
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> 2. 当所有者(变量)离开作用域范围时，这个值将被丢弃
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> 2. 当所有者(变量)离开作用域范围时，这个值将被丢弃(free)
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@ -90,11 +89,11 @@ let s = "hello"
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变量`s`绑定到了一个字符串字面值，该字符串字面值是硬编码到程序代码中的。`s`变量从声明的点开始直到当前作用域的结束都是有效的：
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```rust
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{ // s 在这里无效, 它尚未声明
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{ // s 在这里无效，它尚未声明
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let s = "hello"; // 从此处起，s 是有效的
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// 使用 s
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} // 此作用域已结束，s 不再有效
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} // 此作用域已结束，s不再有效
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```
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简而言之，`s`从创建伊始就开始有效，然后有效期持续到它离开作用域为止，可以看出，就作用域来说，Rust语言跟其他编程语言没有区别。
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@ -103,12 +102,12 @@ let s = "hello"
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之前提到过，本章会用String作为例子，因此这里会进行一下简单的介绍，具体的String学习请参见[String类型](../compound-type/string-slice.md)。
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我们已经见过字符串字面值`let s ="hello"`，它是被硬编码进程序里的字符串值。字符串字面值是很方便的，但是它并不适用于所有场景。原因有二：
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- **字符串字面值是不可变的**, 因为被硬编码到程序代码中
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- 并非所有字符串的值都能在编写代码得知
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我们已经见过字符串字面值`let s ="hello"`，s是被硬编码进程序里的字符串值（类型为&str）。字符串字面值是很方便的，但是它并不适用于所有场景。原因有二：
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- **字符串字面值是不可变的**，因为被硬编码到程序代码中
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- 并非所有字符串的值都能在编写代码时得知
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例如，字符串是用户输入的，然后你存储在内存中，这种情况，字符串字面值就完全无用武之地。 为此，Rust为我们提供动态字符串类型: `String`, 该类型被分配到堆上，因此可以动态伸缩，也就能存储在编译时大小未知的文本.
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例如，字符串是需要程序运行时，通过用户动态输入然后存储在内存中的，这种情况，字符串字面值就完全无用武之地。 为此，Rust为我们提供动态字符串类型: `String`, 该类型被分配到堆上，因此可以动态伸缩，也就能存储在编译时大小未知的文本。
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可以使用下面的方法基于字符串字面量来创建`String`类型:
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```rust
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@ -136,16 +135,16 @@ let x = 5;
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let y = x;
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```
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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`,因为整数是由固定大小的简单值，因此这两个值都被存在栈中，完全无需在堆上分配内存。
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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。
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可能有同学会有疑问：这种拷贝不消耗性能吗？实际上，这种栈上数据的拷贝非常非常快，而且数据本身也足够简单，只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。
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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。
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然后再来看一段代码：
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```rust
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let s1 = String::from("hello");
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let s2 = s1;
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```
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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，而是存储在堆上的，因此并不能自动拷贝。
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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，而是存储在堆上的，因此不能自动拷贝。
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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.
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@ -158,9 +157,9 @@ let s2 = s1;
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好吧，就假定一个值可以拥有两个所有者，会发生什么呢？
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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`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。
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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。
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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`**.
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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**.
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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：
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```rust
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@ -198,7 +197,7 @@ error[E0382]: use of moved value: `s1`
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#### 克隆(深拷贝)
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首先，**Rust 永远也不会自动创建数据的 “深拷贝”**。因此，任何**自动**的复制可以被认为对运行时性能影响较小。
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首先，**Rust 永远也不会自动创建数据的 “深拷贝”**。因此，任何**自动**的复制都不是深拷贝，可以被认为对运行时性能影响较小。
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如果我们**确实**需要深度复制`String`中堆上的数据，而不仅仅是栈上的数据，可以使用一个叫做`clone`的方法。
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@ -227,7 +226,7 @@ println!("x = {}, y = {}", x, y);
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但这段代码似乎与我们刚刚学到的内容相矛盾：没有调用 `clone`，不过依然实现了类似深拷贝的效果 - 没有报所有权的错误。
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原因是像整型这样的在编译时已知大小的类型被整个存储在栈上，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。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。
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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）。
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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。
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@ -298,5 +297,5 @@ fn takes_and_gives_back(a_string: String) -> String { // a_string 进入作用
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所有权很强大，避免了内存的不安全性，但是也带来了一个新麻烦: **总是把一个值传来传去去使用它**。 传入一个函数，很可能还要从该函数传出去，结果就是语言表达变得非常啰嗦，幸运的是，Rust提供了新功能解决这个问题。
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所有权很强大，避免了内存的不安全性，但是也带来了一个新麻烦: **总是把一个值传来传去来使用它**。 传入一个函数，很可能还要从该函数传出去，结果就是语言表达变得非常啰嗦，幸运的是，Rust提供了新功能解决这个问题。
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sunface
3 years ago