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讲解内容

1. 所有权是rust语言中最与众不同的特性，它让rust无需垃圾回收就可以保证内存安全。

2. 计算机语言对内存的管理有三种方式：

   • 程序员自己分配和回收，例如：c/c++。
   • 语言自带GC，例如go语言。
   • rust语言为第三种方式，通过所有权系统管理内存，编译器在编译时根据规则对内存使用进行检查。

３. 栈和堆

• 栈的操作是先进先出，存储于栈上的数据编译时都占用已知固定的大小。分配方式：直接分配
• 编译时大小未知或者是变化的数据在堆上进行存储。　表示方式：用指针和大小表示

４. 变量作用域
一对花括号表示的范围，就是作用域，如下：

{
let i = 1;   --------------------------------|
...                                                   |
let j = 2; -------|                               |---i的作用域
...                   |------j的作用域         |
...----------------|--------------------------|  
}

说明：

• 变量进入它的作用域有效
• 离开作用域后无效

5. 对于String类型，如：

   let s = String::from("hello"); 
   s.push_str(", world");

   对于s，其所需要内存大小是变化的，因此需要在堆上进行分配。
   对于在堆上分配的内存，编程语言一般有几种回收方式：

   • 有GC的语言自动回收，如go、java
   • 程序员手动回收，如c/c++
   • rust语言采用：当变量离开它的作用域后，就自动释放。

因此，在c语言中：

{
    let s = String::from("hello");
    ...
} //自动释放s，s不再有效

这是一个将 String 需要的内存返回给操作系统的很自然的位置：当 s 离开作用域的时候。当变量离开作用域，Rust 为我们调用一个特殊的函数。这个函数叫做 drop，在这里 String 的作者可以放置释放内存的代码。Rust 在结尾的 } 处自动调用 drop。

6. 移动
   例子1：

   let x = 5;  //将5绑定到x
   let y = x;  //生成一个x的拷贝绑定到y

   由于都是确定的类型，所以在存放在栈中。

例子2:

let s1 = String::from("hello");  //s1在堆上
let s2 = s1;    //移动s1到s2，此后不能再使用s1
println!("{}, world!", s1); //此处要报错，s1不能再使用

原因：

• 两者的存放方式，画图 是浅拷贝
• 如果s1继续有效，那么释放的时候（调用drop）会释放两次，会发生错误，因此这里s1不能再使用
  说明：rust语言默认是浅拷贝，同时将被拷贝的变量就会变得无效。

7. 克隆
   如果要复制堆上的内容，则使用clone，例子：

   let s1 = String::from("hello");
   let s2 = s1.clone();
   println!("s1 = {}, s2 = {}", s1, s2);

8. 在栈上的数据拷贝
   例如：

   let x = 5;
   let y = x;
   println!("x = {}, y = {}", x, y);  //ok，x，y都在栈上

Rust 有一个叫做 Copy trait 的特殊注解，可以用在类似整型这样的存储在栈上的类型上。如果一个类型拥有 Copy trait，一个旧的变量在将其赋值给其他变量后仍然可用。Rust 不允许自身或其任何部分实现了 Drop trait 的类型使用 Copy trait。
常用的具有Copy trait的有：

• 所有整数类型，比如 u32。
• 布尔类型，bool，它的值是 true 和 false。
• 所有浮点数类型，比如 f64。
• 字符类型，char。
• 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。

9. 函数与作用域
   例子1：

   fn main() {
   let s = String::from("hello");  // s 进入作用域
   takes_ownership(s);             // s 的值移动到函数里 ...
                                                // ... 所以到这里不再有效
   let x = 5;                              // x 进入作用域
   makes_copy(x);                  // x 应该移动函数里，
                                              // 但 i32 是 Copy 的，所以在后面可继续使用 x
   } // 这里, x 先移出了作用域，然后是 s。但因为 s 的值已被移走，所以不会有特殊操作

   fn takes_ownership(some_string: String) { // some_string 进入作用域
   println!("{}", some_string);
   } // 这里，some_string 移出作用域并调用 `drop` 方法。占用的内存被释放

   fn makes_copy(some_integer: i32) { // some_integer 进入作用域
   println!("{}", some_integer);
   } // 这里，some_integer 移出作用域。不会有特殊操作

例子2：

fn main() {
    let s1 = gives_ownership();         // gives_ownership 将返回值,移给 s1

    let s2 = String::from("hello");     // s2 进入作用域
    let s3 = takes_and_gives_back(s2);  // s2 被移动到takes_and_gives_back 中, 它也将返回值移给 s3
} // 这里, s3 移出作用域并被丢弃。s2 也移出作用域，但已被移走，所以什么也不会发生。s1 移出作用域并被丢弃

fn gives_ownership() -> String {             // gives_ownership 将返回值移动给调用它的函数
    let some_string = String::from("hello"); // some_string 进入作用域.
    some_string                              // 返回 some_string 并移出给调用的函数
}

// takes_and_gives_back 将传入字符串并返回该值
fn takes_and_gives_back(a_string: String) -> String { // a_string 进入作用域
    a_string  // 返回 a_string 并移出给调用的函数
}

总结： 将值赋给另一个变量时移动它。当持有堆中数据值的变量离开作用域时，其值将通过 drop 被清理掉，除非数据被移动为另一个变量所有。

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