diff --git a/book/contents/basic/ownership/borrowing.md b/book/contents/basic/ownership/borrowing.md index c4fb37d5..132e6c9c 100644 --- a/book/contents/basic/ownership/borrowing.md +++ b/book/contents/basic/ownership/borrowing.md @@ -1,14 +1,14 @@ # 引用与借用 -上节中提到，如果仅仅支持通过转移所有权的方式获取一个值，那会让程序变得复杂。 Rust能否像其它编程语言一样，使用某个变量的指针或者引用呢？答案是可以。 +上节中提到，如果仅仅支持通过转移所有权的方式获取一个值，那会让程序变得复杂。 Rust 能否像其它编程语言一样，使用某个变量的指针或者引用呢？答案是可以。 -Rust通过`借用(Borrowing)`这个概念来达成上述的目的: **获取变量的引用，称之为借用(borrowing)**。正如现实生活中，如果一个人拥有某样东西，你可以从他那里借来，当使用完毕后，也必须要物归原主. +Rust 通过 `借用(Borrowing)` 这个概念来达成上述的目的: **获取变量的引用，称之为借用(borrowing)**。正如现实生活中，如果一个人拥有某样东西，你可以从他那里借来，当使用完毕后，也必须要物归原主。 ### 引用与解引用 -常规引用是一个指针类型，指向了对象存储的内存地址。在下面代码中，我们创建一个`i32`值的引用`y`，然后使用解引用运算符来解出`y`所使用的值: +常规引用是一个指针类型，指向了对象存储的内存地址。在下面代码中，我们创建一个 `i32` 值的引用 `y`，然后使用解引用运算符来解出 `y` 所使用的值: ```rust fn main() { let x = 5; @@ -19,7 +19,7 @@ fn main() { } ``` -变量 `x` 存放了一个 `i32` 值 `5`。`y`是 `x` 的一个引用。可以断言 `x` 等于 `5`。然而，如果希望对 `y` 的值做出断言，必须使用 `*y` 来解出引用所指向的值（也就是 **解引用**）。一旦解引用了 `y`，就可以访问 `y` 所指向的整型值并可以与 `5` 做比较。 +变量 `x` 存放了一个 `i32` 值 `5`。`y` 是 `x` 的一个引用。可以断言 `x` 等于 `5`。然而，如果希望对 `y` 的值做出断言，必须使用 `*y` 来解出引用所指向的值（也就是 **解引用**）。一旦解引用了 `y`，就可以访问 `y` 所指向的整型值并可以与 `5` 做比较。 相反如果尝试编写 `assert_eq!(5, y);`，则会得到如下编译错误： @@ -38,7 +38,7 @@ error[E0277]: can't compare `{integer}` with `&{integer}` ### 不可变引用 -下面的代码，我们用s1的引用作为参数传递给`calculate_length`函数，而不是把s1的所有权转移给该函数： +下面的代码，我们用 `s1` 的引用作为参数传递给 `calculate_length` 函数，而不是把 `s1` 的所有权转移给该函数： ```rust fn main() { let s1 = String::from("hello"); @@ -55,14 +55,14 @@ fn calculate_length(s: &String) -> usize { 能注意到两点： 1. 无需像上章一样：先通过函数参数传入所有权，然后再通过函数返回来传出所有权，代码更加简洁 -2. `calculate_length`的参数`s`类型从`String`变为`&String` +2. `calculate_length` 的参数 `s` 类型从 `String` 变为 `&String` -这里，`&`符号即是引用，它们允许你使用值，但是不获取所有权，如图所示： +这里，`&` 符号即是引用，它们允许你使用值，但是不获取所有权，如图所示： &String s pointing at String s1 -通过`&s1`语法，我们创建了一个**指向s1的引用**，但是并不拥有它。因为并不拥有这个值，当引用离开作用域后，其指向的值也不会被丢弃。 +通过 `&s1` 语法，我们创建了一个 **指向s1的引用**，但是并不拥有它。因为并不拥有这个值，当引用离开作用域后，其指向的值也不会被丢弃。 -同理，函数`calculate_length`使用`&`来表明参数`s`的类型是一个引用： +同理，函数 `calculate_length` 使用 `&` 来表明参数 `s` 的类型是一个引用： ```rust fn calculate_length(s: &String) -> usize { // s 是对 String 的引用 s.len() @@ -113,11 +113,11 @@ fn change(some_string: &mut String) { } ``` -首先，声明`s`是可变类型，其次创建一个可变的引用`&mut s`和接受可变引用的函数`some_string: &mut String`。 +首先，声明 `s` 是可变类型，其次创建一个可变的引用 `&mut s` 和接受可变引用的函数 `some_string: &mut String`。 ##### 可变引用同时只能存在一个 -不过可变引用并不是随心所欲、想用就用的，它有一个很大的限制：同一作用域，特定数据只能有一个可变引用: +不过可变引用并不是随心所欲、想用就用的，它有一个很大的限制： **同一作用域，特定数据只能有一个可变引用**： ```rust let mut s = String::from("hello"); @@ -129,7 +129,7 @@ println!("{}, {}", r1, r2); 以上代码会报错： ```console -error[E0499]: cannot borrow `s` as mutable more than once at a time 同一时间无法对`s`进行两次可变借用 +error[E0499]: cannot borrow `s` as mutable more than once at a time 同一时间无法对 `s` 进行两次可变借用 --> src/main.rs:5:14 | 4 | let r1 = &mut s; @@ -141,16 +141,16 @@ error[E0499]: cannot borrow `s` as mutable more than once at a time 同一时间 | -- first borrow later used here 第一个借用在这里使用 ``` -这段代码出错的原因在于，第一个可变借用`r1`必须要持续到最后一次使用的位置`println!`，在`r1`创建和最后一次使用之间，我们又尝试创建第二个可变引用`r2`。 +这段代码出错的原因在于，第一个可变借用 `r1` 必须要持续到最后一次使用的位置 `println!`，在 `r1` 创建和最后一次使用之间，我们又尝试创建第二个可变引用 `r2`。 -对于新手来说，这个特性绝对是一大拦路虎，也是新人们谈之色变的编译器`borrow checker`特性之一，不过各行各业都一样，限制往往是出于安全的考虑，Rust也一样。 +对于新手来说，这个特性绝对是一大拦路虎，也是新人们谈之色变的编译器 `borrow checker` 特性之一，不过各行各业都一样，限制往往是出于安全的考虑，Rust 也一样。 -这种限制的好处就是使Rust在编译期就避免数据竞争，数据竞争可由以下行为造成： +这种限制的好处就是使 Rust 在编译期就避免数据竞争，数据竞争可由以下行为造成： - 两个或更多的指针同时访问同一数据 - 至少有一个指针被用来写入数据 - 没有同步数据访问的机制 -数据竞争会导致未定义行为，这种行为很可能超出我们的预期，难以在运行时追踪，并且难以诊断和修复。而Rust避免了这种情况的发生，因为它甚至不会编译存在数据竞争的代码！ +数据竞争会导致未定义行为，这种行为很可能超出我们的预期，难以在运行时追踪，并且难以诊断和修复。而 Rust 避免了这种情况的发生，因为它甚至不会编译存在数据竞争的代码！ 很多时候，大括号可以帮我们解决一些编译不通过的问题，通过手动限制变量的作用域： ```rust @@ -179,7 +179,8 @@ println!("{}, {}, and {}", r1, r2, r3); 错误如下： ```console -error[E0502]: cannot borrow `s` as mutable because it is also borrowed as immutable 无法借用可变`s`因为它已经被借用了不可变 +error[E0502]: cannot borrow `s` as mutable because it is also borrowed as immutable + // 无法借用可变 `s` 因为它已经被借用了不可变 --> src/main.rs:6:14 | 4 | let r1 = &s; // 没问题 @@ -194,9 +195,9 @@ error[E0502]: cannot borrow `s` as mutable because it is also borrowed as immuta 其实这个也很好理解，正在借用不可变引用的用户，肯定不希望他借用的东西，被另外一个人莫名其妙改变了。多个不可变借用被允许是因为没有人会去试图修改数据，每个人都只读这一份数据而不做修改，因此不用担心数据被污染。 -> 注意，引用的作用域s从创建开始，一直持续到它最后一次使用的地方，这个跟变量的作用域有所不同，变量的作用域从创建持续到某一个花括号`}` +> 注意，引用的作用域 `s` 从创建开始，一直持续到它最后一次使用的地方，这个跟变量的作用域有所不同，变量的作用域从创建持续到某一个花括号 `}` -Rust的编译器一直在优化，早期的时候，引用的作用域跟变量作用域是一致的，这对日常使用带来了很大的困扰，你必须非常小心的去安排可变、不可变变量的借用，免得无法通过编译，例如以下代码： +Rust 的编译器一直在优化，早期的时候，引用的作用域跟变量作用域是一致的，这对日常使用带来了很大的困扰，你必须非常小心的去安排可变、不可变变量的借用，免得无法通过编译，例如以下代码： ```rust fn main() { let mut s = String::from("hello"); @@ -212,22 +213,22 @@ fn main() { // 新编译器中，r3作用域在这里结束 ``` -在老版本的编译器中（Rust 1.31前），将会报错，因为`r1`和`r2`的作用域在花括号`}`处结束，那么`r3`的借用就会触发**无法同时借用可变和不可变**的规则。 +在老版本的编译器中（Rust 1.31前），将会报错，因为 `r1` 和 `r2` 的作用域在花括号 `}` 处结束，那么 `r3` 的借用就会触发 **无法同时借用可变和不可变**的规则。 -但是在新的编译器中，该代码将顺利通过，因为**引用作用域的结束位置从花括号变成最后一次使用的位置**,因此`r1`借用和`r2`借用在`println!`后，就结束了，此时`r3`可以顺利借用到可变引用。 +但是在新的编译器中，该代码将顺利通过，因为 **引用作用域的结束位置从花括号变成最后一次使用的位置**，因此 `r1` 借用和 `r2` 借用在 `println!` 后，就结束了，此时 `r3` 可以顺利借用到可变引用。 #### NLL -对于这种编译器优化行为，Rust专门起了一个名字 - Non-Lexical Lifetimes(NLL)，专门用于找到某个引用在作用域(`}`)结束前就不再被使用的代码位置。 +对于这种编译器优化行为，Rust 专门起了一个名字 —— **Non-Lexical Lifetimes(NLL)**，专门用于找到某个引用在作用域(`}`)结束前就不再被使用的代码位置。 -虽然这种借用错误有的时候会让我们很郁闷，但是你只要想想这是Rust提前帮你发现了潜在的bug，其实就开心了，虽然减慢了开发速度，但是从长期来看，大幅减少了后续开发和运维成本. +虽然这种借用错误有的时候会让我们很郁闷，但是你只要想想这是 Rust 提前帮你发现了潜在的 BUG，其实就开心了，虽然减慢了开发速度，但是从长期来看，大幅减少了后续开发和运维成本。 ### 悬垂引用（Dangling References） 悬垂引用也叫做悬垂指针，指的是指针指向某个值后，这个值被释放掉了，而指针仍然存在，其指向的内存可能不存在任何值或已被其它变量重新使用。在 Rust 中编译器可以确保引用永远也不会变成悬垂状态：当你拥有一些数据的引用，编译器可以确保数据不会在其引用之前被释放，要想释放数据，必须先停止其引用的使用。 -让我们尝试创建一个悬垂引用，Rust会抛出一个编译时错误： +让我们尝试创建一个悬垂引用，Rust 会抛出一个编译时错误： ```rust fn main() { @@ -258,7 +259,7 @@ help: consider using the `'static` lifetime ``` -错误信息引用了一个我们还未介绍的功能：生命周期（lifetimes）。[该章](../../advance/lifetime.md)会详细介绍生命周期。不过，即使你不理解生命周期，也可以通过错误信息知道这段代码错误的关键信息： +错误信息引用了一个我们还未介绍的功能：[生命周期（lifetimes）](../../advance/lifetime.md)。不过，即使你不理解生命周期，也可以通过错误信息知道这段代码错误的关键信息： ```text this function's return type contains a borrowed value, but there is no value for it to be borrowed from. @@ -290,7 +291,7 @@ fn no_dangle() -> String { } ``` -这样就没有任何错误了，最终`String`的**所有权被转移给外面的调用者**。 +这样就没有任何错误了，最终 `String` 的 **所有权被转移给外面的调用者**。 ## 借用规则总结 diff --git a/book/contents/basic/ownership/index.md b/book/contents/basic/ownership/index.md index 17bcdbc1..6971bd9d 100644 --- a/book/contents/basic/ownership/index.md +++ b/book/contents/basic/ownership/index.md @@ -1,7 +1,7 @@ # 所有权和借用 -Rust之所以能成为万众瞩目的语言，就是因为其内存安全性。在以往，内存安全几乎都是通过GC的方式实现，但是GC会引来性能、内存占用以及Stop the world等问题，在高性能场景和系统编程上是不可接受的，因此Rust采用了与(错)众(误)不(之)同(源)的方式：**所有权系统**。 +Rust 之所以能成为万众瞩目的语言，就是因为其内存安全性。在以往，内存安全几乎都是通过 GC 的方式实现，但是 GC 会引来性能、内存占用以及 Stop the world 等问题，在高性能场景和系统编程上是不可接受的，因此 Rust 采用了与(错)众(误)不(之)同(源)的方式：**所有权系统**。 -理解所有权和借用，对于Rust学习是至关重要的，因此我们把本章提到了非常靠前的位置，So，骚年们，准备好迎接狂风暴雨了嘛？ +理解**所有权**和**借用**，对于 Rust 学习是至关重要的，因此我们把本章提到了非常靠前的位置，So，骚年们，准备好迎接狂风暴雨了嘛？ -从现在开始，鉴于大家已经掌握了非常基本的语法，有些时候，在示例代码中，将省略`fn main() {}`的模版代码，只要将相应的示例放在`fn main() {}`中，即可运行。 +从现在开始，鉴于大家已经掌握了非常基本的语法，有些时候，在示例代码中，将省略 `fn main() {}` 的模版代码，只要将相应的示例放在 `fn main() {}` 中，即可运行。 diff --git a/book/contents/basic/ownership/ownership.md b/book/contents/basic/ownership/ownership.md index 30e073d7..b1abecf1 100644 --- a/book/contents/basic/ownership/ownership.md +++ b/book/contents/basic/ownership/ownership.md @@ -5,9 +5,9 @@ - **手动管理内存的分配和释放**, 在程序中，通过函数调用的方式来申请和释放内存，典型代表：C++ - **通过所有权来管理内存**，编译器在编译时会根据一系列规则进行检查 -其中Rust选择了第三种，最妙的是，这种检查只发生在编译期，因此对于程序运行期，不会有任何性能上的损失。 +其中 Rust 选择了第三种，最妙的是，这种检查只发生在编译期，因此对于程序运行期，不会有任何性能上的损失。 -由于所有权是一个新概念，因此读者需要花费一些时间来掌握它，一旦掌握，海阔天空任你飞跃，在本章，我们将通过`字符串`来引导讲解所有权的相关知识。 +由于所有权是一个新概念，因此读者需要花费一些时间来掌握它，一旦掌握，海阔天空任你飞跃，在本章，我们将通过 `字符串` 来引导讲解所有权的相关知识。 ## 一段不安全的代码 @@ -21,17 +21,17 @@ int* foo() { } // 变量a和c的作用域结束 ``` -这段代码虽然可以编译通过，但是其实非常糟糕，变量`a`和`c`都是局部变量，函数结束后将局部变量`a`的地址返回，但局部变量`a`存在栈中，在离开作用域后，`a`所申请的栈上内存都会被系统回收，从而造成了`悬空指针(Dangling Pointer)`的问题。这是一个非常典型的内存安全问题,虽然编译可以通过，但是运行的时候会出现错误, 很多编程语言都存在。 +这段代码虽然可以编译通过，但是其实非常糟糕，变量 `a` 和 `c` 都是局部变量，函数结束后将局部变量 `a` 的地址返回，但局部变量 `a` 存在栈中，在离开作用域后，`a` 所申请的栈上内存都会被系统回收，从而造成了 `悬空指针(Dangling Pointer)` 的问题。这是一个非常典型的内存安全问题，虽然编译可以通过，但是运行的时候会出现错误, 很多编程语言都存在。 -再来看变量`c`，`c`的值是常量字符串，存储于常量区，可能这个函数我们只调用了一次，也可能我们不再会使用这个字符串，但`xyz`只有当整个程序结束后系统才能回收这片内存。 +再来看变量 `c`，`c` 的值是常量字符串，存储于常量区，可能这个函数我们只调用了一次，也可能我们不再会使用这个字符串，但 `"xyz"` 只有当整个程序结束后系统才能回收这片内存。 -所以内存安全问题，一直都是程序员非常头疼的问题，好在, 在Rust中这些问题即将成为历史，因为Rust在编译的时候就可以帮助我们发现内存不安全的问题，那Rust如何做到这一点呢？ +所以内存安全问题，一直都是程序员非常头疼的问题，好在, 在 Rust 中这些问题即将成为历史，因为 Rust 在编译的时候就可以帮助我们发现内存不安全的问题，那 Rust 如何做到这一点呢？ 在正式进入主题前，先来一个预热知识。 ## 栈（Stack）与堆（Heap） -栈和堆是编程语言最核心的数据结构，但是在很多语言中，你并不需要深入了解栈与堆。 但对于Rust这样的系统编程语言，值是位于栈上还是堆上非常重要, 因为这会影响程序的行为和性能。 +栈和堆是编程语言最核心的数据结构，但是在很多语言中，你并不需要深入了解栈与堆。 但对于 Rust 这样的系统编程语言，值是位于栈上还是堆上非常重要, 因为这会影响程序的行为和性能。 栈和堆的核心目标就是为程序在运行时提供可供使用的内存空间。 @@ -48,9 +48,9 @@ int* foo() { 与栈不同，对于大小未知或者可能变化的数据，我们需要将它存储在堆上。 -当向堆上放入数据时，需要请求一定大小的内存空间。操作系统在堆的某处找到一块足够大的空位，把它标记为已使用，并返回一个表示该位置地址的 **指针**, 该过程被称为 **在堆上分配内存**，有时简称为 “分配”（allocating）。 +当向堆上放入数据时，需要请求一定大小的内存空间。操作系统在堆的某处找到一块足够大的空位，把它标记为已使用，并返回一个表示该位置地址的 **指针**, 该过程被称为 **在堆上分配内存**，有时简称为 “分配”（allocating）。 -接着，该指针会被推入`栈`中，因为指针的大小是已知且固定的，在后续使用过程中，你将通过栈中的指针，来获取数据在堆上的实际内存位置，进而访问该数据。 +接着，该指针会被推入 **栈** 中，因为指针的大小是已知且固定的，在后续使用过程中，你将通过栈中的 **指针**，来获取数据在堆上的实际内存位置，进而访问该数据。 由上可知，堆是一种缺乏组织的数据结构。想象一下去餐馆就座吃饭: 进入餐馆，告知服务员有几个人，然后服务员找到一个够大的空桌子(堆上分配的内存空间)并领你们过去。如果有人来迟了，他们也可以通过桌号(栈上的指针)来找到你们坐在哪。 @@ -58,24 +58,24 @@ int* foo() { 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。 -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，因为必须先访问栈再通过栈上的指针来访问内存。 +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，因为必须先访问栈再通过栈上的指针来访问内存。 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。 #### 所有权与堆栈 -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。 +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。 -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。 +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。 -对于其他很多编程语言，你确实无需理解堆栈的原理，**但是在Rust中，明白堆栈的原理，对于我们理解所有权的工作原理会有很大的帮助**. +对于其他很多编程语言，你确实无需理解堆栈的原理，但是 **在 Rust 中，明白堆栈的原理，对于我们理解所有权的工作原理会有很大的帮助**。 ## 所有权原则 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： -> 1. Rust中每一个值都`有且只有`一个所有者(变量) +> 1. Rust 中每一个值都 `有且只有` 一个所有者(变量) > 2. 当所有者(变量)离开作用域范围时，这个值将被丢弃(free) @@ -87,7 +87,7 @@ int* foo() { let s = "hello" ``` -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： +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： ```rust { // s 在这里无效，它尚未声明 let s = "hello"; // 从此处起，s 是有效的 @@ -96,25 +96,25 @@ let s = "hello" } // 此作用域已结束，s不再有效 ``` -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。 +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。 #### 简单介绍String类型 -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)。 +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)。 -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： +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： - **字符串字面值是不可变的**，因为被硬编码到程序代码中 - 并非所有字符串的值都能在编写代码时得知 -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。 +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。 -可以使用下面的方法基于字符串字面量来创建`String`类型: +可以使用下面的方法基于字符串字面量来创建 `String` 类型： ```rust 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` 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： ```rust let mut s = String::from("hello"); @@ -123,7 +123,7 @@ s.push_str(", world!"); // push_str() 在字符串后追加字面值 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` 内容后，一起来看看关于所有权的交互。 ## 变量绑定背后的数据交互 @@ -135,31 +135,31 @@ let x = 5; 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。 +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。 -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。 +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： ```rust let s1 = String::from("hello"); 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，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： -1. 拷贝`String`和存储在堆上的字节数组 -如果该语句是拷贝所有数据(深拷贝)，那么无论是`String`本身还是底层的堆上数据，都会被全部拷贝，这对于性能而言会造成非常大的影响 +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： +1. 拷贝 `String` 和存储在堆上的字节数组 +如果该语句是拷贝所有数据(深拷贝)，那么无论是 `String` 本身还是底层的堆上数据，都会被全部拷贝，这对于性能而言会造成非常大的影响 -2. 只拷贝`String`本身 -这样的拷贝非常快，因为在64位机器上就拷贝了`8字节的指针`、`8字节的长度`、`8字节的容量`，总计24字节，但是带来了新的问题，还记得我们之前提到的所有权规则吧？其中有一条就是，一个值只允许有一个所有者，而现在这个值(堆上的真实字符串数据)有了两个所有者：`s1`和`s2`。 +2. 只拷贝 `String` 本身 +这样的拷贝非常快，因为在 64 位机器上就拷贝了 `8字节的指针`、`8字节的长度`、`8字节的容量`，总计 24 字节，但是带来了新的问题，还记得我们之前提到的所有权规则吧？其中有一条就是： **一个值只允许有一个所有者**，而现在这个值(堆上的真实字符串数据)有了两个所有者：`s1` 和 `s2`。 好吧，就假定一个值可以拥有两个所有者，会发生什么呢？ -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` 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： ```rust @@ -169,7 +169,7 @@ let s2 = s1; println!("{}, world!", s1); ``` -由于Rust禁止你使用无效的引用，你会看到以下的错误 +由于 Rust 禁止你使用无效的引用，你会看到以下的错误： ```console error[E0382]: use of moved value: `s1` --> src/main.rs:5:28 @@ -185,21 +185,21 @@ error[E0382]: use of moved value: `s1` ``` 现在再回头看看之前的规则，相信大家已经有了更深刻的理解： -> 1. Rust中每一个值都`有且只有`一个所有者(变量) -> 2. 当所有者(变量)离开作用域范围时，这个值将被丢弃 +> 1. Rust 中每一个值都 `有且只有` 一个所有者(变量) +> 2. 当所有者(变量)离开作用域范围时，这个值将被丢弃(free) -如果你在其他语言中听说过术语 浅拷贝（shallow copy）和 深拷贝（deep copy），那么拷贝指针、长度和容量而不拷贝数据听起来就像浅拷贝，但是又因为 Rust 同时使第一个变量`s1`无效了，因此这个操作被称为 移动（move），而不是浅拷贝。上面的例子可以解读为 `s1` 被 移动 到了 `s2` 中。那么具体发生了什么，用一张图简单说明： +如果你在其他语言中听说过术语 **浅拷贝（shallow copy）**和 **深拷贝（deep copy）**，那么拷贝指针、长度和容量而不拷贝数据听起来就像浅拷贝，但是又因为 Rust 同时使第一个变量 `s1` 无效了，因此这个操作被称为 **移动（move）**，而不是浅拷贝。上面的例子可以解读为 `s1` 被 **移动**到了 `s2` 中。那么具体发生了什么，用一张图简单说明： s1 moved to s2 -这样就解决了我们之前的问题，`s1`不再指向任何数据，只有`s2`是有效的，当`s2`离开作用域，它就会释放内存。 相信此刻，你应该明白了，为什么Rust称呼`let a = b`为**变量绑定**了吧？ +这样就解决了我们之前的问题，`s1` 不再指向任何数据，只有 `s2` 是有效的，当 `s2` 离开作用域，它就会释放内存。 相信此刻，你应该明白了，为什么 Rust 称呼 `let a = b` 为 **变量绑定**了吧？ #### 克隆(深拷贝) -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。 +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。 -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。 +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。 ```rust let s1 = String::from("hello"); @@ -208,9 +208,9 @@ let s2 = s1.clone(); 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，因此说明 `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！ #### 拷贝(浅拷贝) @@ -224,13 +224,13 @@ let y = x; println!("x = {}, y = {}", x, y); ``` -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。 +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。 -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。 -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是 `Copy` 的，不需要分配内存或某种形式资源的类型是 `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，不过作为一个通用的规则： **任何基本类型的组合可以是 `Copy` 的，不需要分配内存或某种形式资源的类型是 `Copy` 的**。如下是一些 `Copy` 的类型： * 所有整数类型，比如 `u32`。 * 布尔类型，`bool`，它的值是 `true` 和 `false`。 @@ -239,7 +239,7 @@ Rust 有一个叫做 `Copy`的特征，可以用在类似整型这样在栈中 * 元组，当且仅当其包含的类型也都是 `Copy` 的时候。比如，`(i32, i32)` 是 `Copy` 的，但 `(i32, String)` 就不是。 ## 函数传值与返回 -将值传递给函数，一样会发生`移动`或者`复制`，就跟`let`语句一样，下面的代码展示了所有权、作用域的规则： +将值传递给函数，一样会发生 `移动` 或者 `复制`，就跟 `let` 语句一样，下面的代码展示了所有权、作用域的规则： ```rust fn main() { let s = String::from("hello"); // s 进入作用域 @@ -264,7 +264,7 @@ fn makes_copy(some_integer: i32) { // some_integer 进入作用域 } // 这里，some_integer 移出作用域。不会有特殊操作 ``` -你可以尝试在`takes_ownership`之后，再使用`s`，看看如何报错？例如添加一行`println!("在move进函数后继续使用s: {}",s);`。 +你可以尝试在 `takes_ownership` 之后，再使用 `s`，看看如何报错？例如添加一行 `println!("在move进函数后继续使用s: {}",s);`。 同样的，函数返回值也有所有权，例如: @@ -297,5 +297,5 @@ fn takes_and_gives_back(a_string: String) -> String { // a_string 进入作用 ``` -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。 +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。 diff --git a/book/contents/basic/variable.md b/book/contents/basic/variable.md index e2cd9091..70894753 100644 --- a/book/contents/basic/variable.md +++ b/book/contents/basic/variable.md @@ -12,9 +12,9 @@ ## 变量命名 -在命名方面，和其它语言没有区别，不过当给变量命名时，需要遵循[Rust命名规范](../practice/style-guide/naming.md)。 +在命名方面，和其它语言没有区别，不过当给变量命名时，需要遵循 [Rust 命名规范](../practice/style-guide/naming.md)。 -> Rust 语言有一些**关键字**（*keywords*），和其他语言一样，这些关键字都是被保留给 Rust 语言使用的，因此，它们不能被用作变量或函数的名称。在[附录 A](../appendix/keywords) 中可找到关键字列表。 +> Rust 语言有一些**关键字**（*keywords*），和其他语言一样，这些关键字都是被保留给 Rust 语言使用的，因此，它们不能被用作变量或函数的名称。在 [附录 A](../appendix/keywords) 中可找到关键字列表。 ## 变量绑定 diff --git a/book/contents/first-try/cargo.md b/book/contents/first-try/cargo.md index 97bbd0b0..764e4480 100644 --- a/book/contents/first-try/cargo.md +++ b/book/contents/first-try/cargo.md @@ -1,6 +1,6 @@ ## 认识Cargo -但凡经历过 C/C++、Go 语言 1.10 版本之前的用户都知道，一个好的包管理工具有多么的重要！！我那个时候是如此的渴望类似 `nodejs` 的 `npm `包管理工具，但是却求而不得，包管理工具最重要的意义就是**任何用户拿到你的代码，都能运行起来**"，而不会因为各种包版本依赖焦头烂额，Go 语言在 1.10 版本之前，所有的包都是在 `github.com` 下存放，导致了所有的项目都公用一套依赖代码，在本地项目复杂后，这简直是一种灾难。 +但凡经历过 C/C++、Go 语言 1.10 版本之前的用户都知道，一个好的包管理工具有多么的重要！！我那个时候是如此的渴望类似 `nodejs` 的 `npm `包管理工具，但是却求而不得，包管理工具最重要的意义就是**任何用户拿到你的代码，都能运行起来**，而不会因为各种包版本依赖焦头烂额，Go 语言在 1.10 版本之前，所有的包都是在 `github.com` 下存放，导致了所有的项目都公用一套依赖代码，在本地项目复杂后，这简直是一种灾难。 说多了都是泪，笔者目前还有一个早期 Go 的项目(15年写的)，用到了 `iris` (一个坑爹HTTP服务)，结果现在运行不起来了，因为找不到 `iris` 当时的那个版本！！