Skip to content

Latest commit

 

History

History
147 lines (123 loc) · 6.14 KB

README.md

File metadata and controls

147 lines (123 loc) · 6.14 KB
Raw

一：基础概念

所有权规则

  • 每个值都有一个变量，这个变量是该值的所有者
  • 每个值同时只能有一个所有者
  • 当所有者超出作用域时，该值将被删除

rust 内存释放

在变量离开作用域时，自动调用drop函数来释放资源并进行清理工作

String类型

  • 字符串字面值: 在编译时就知道它的内容，其文本内容直接被硬编码到最终的可执行文件里
    • 值不可变，因此速度块、高效
  • String类型，为了支持可变性，需要在heap上分配内存来保存编译时未知的文本内容
    • 一个String包含3个部分：1、指向存放字符串内容的内存的指针 2、长度 3、容量
    • String类型数据的描述信息放在 stack 上
    • 存放字符串内容的部分在 heap 上
    • 操作系统必须在运行时请求内存，通过调用 String::from 来实现

移动（Move）

let str1 = String::from("hello");
let str2 = str1;
  • 为了保证内存安全，避免二次释放(double free):
    • 当把str1赋给str2时，仅会复制stack上的数据描述信息，不会复制指针所指向的heap上的内存。
    • 当str1离开作用域的时候，会让str1失效，也不需要释放任何资源。
    • 在str2离开作用域的时候，才会进行资源释放。

Memory Layout

Tip

也可以将以上内容理解为浅拷贝(shallow copy)，但rust同时还会让str1失效。如果需要实现深拷贝(deep copy)，可使用clone方法

Memory Layout

Stack上的数据: 复制

  • Copy trait, 可以用于像整数一样的简单值，完全存放在stack上面的类型
  • 如果一个类型实现了Copy这个trait，那么旧的变量在赋值后不需要 clone 也仍然可用
  • 如果一个类型或者该类型的一部分实现了Drop trait，那么Rust不允许让它再实现Copy trait

函数的参数与返回值

  • 在语义上，将值传递给函数和把值赋给变量是类型的，将值传递给函数将会发生移动或复制。
  • 函数在返回值的过程中同样也会发生所有权的转移

Important

一个变量的所有权总是遵循同样的模式：

  • 把一个值赋给其它变量时就会发生移动
  • 当一个包含heap数据的变量离开作用域时，它的值就会被drop函数清理，除非数据的所有权移动到另一个变量上了

引用与借用

  • 参数的类型是 &String 而不是String
  • & 符号就表示引用，允许你引用某些值而不取得其所有权
  • 我们把引用作为函数参数这个行为叫做借用
  • 和变量一样，引用默认也是不可变的

Memory Layout

可变引用

  • 引用使用 &mut 可以成为可变引用
  • 在特定作用域内，对某一块数据，只能有一个可变的引用
  • 可以通过创建新的作用域，来允许非同时的创建多个可变引用

引用的规则

  • 在任何给定的时刻，只能满足下列条件之一：
    • 一个可变的引用
    • 任意数量的不可变引用
  • 引用必须一直有效，否则会出现悬空指针，编译会报错

切片(slice)

  • slice 是一种不持有所有权的数据类型
  • 字符串切片是指向字符串中一部分内容的引用
  • 字符串字面值被直接存储在二进制程序中，let s = "Hello,World".变量s的数据类型就是字符串切片(&str)，它是一个指向二进制程序特定位置的切片。
  • 切片的索引遵循 左闭右开 原则
  • 定义函数时使用字符串切片来代替字符串引用会使我们的API更加通用，且不会损失任何功能。

Memory Layout

Tip

在rust中，字符串的底层表示是 UTF-8 编码的字节序列，字符（char）是一个 4 字节的 Unicode 标量值， 每个 Unicode 字符可以占用 1 到 4 个字节，如：英文字符占 1 字节，中文字符占 3 字节 而 Rust 的字符串切片（&str）要求始终切割在字符的有效边界上。 如果尝试从一个 多字节字符 的中间进行切片，程序会触发Panic。

结构体(struct)

  • 使用struct关键字，并为整个struct命名
  • 在花括号内，为所有字段(Field)定义名称和类型
  • 每个字段定义均需以逗号结束
  • 实例化struct，需要为每个字段指定具体值，无需按声明的顺序进行指定
  • 一旦struct的实例是 mut 可变的，那么实例中所有的字段都是可变的
  • 当字段名与字段值对应变量名相同时，可以使用字段初始化简写
  • 当你想基于某个struct实例A来创建一个新实例B的时候，可以在B中使用struct更新语法（..A）
  • Tuple struct 整体存在命名，但里面的元素没有名
  • 可以定义没有任何字段的struct，叫做 Unit-Like struct.
// struct
struct User {
  name: String,
  age: u64,
  active: bool,
}

let user1 = User {
  name: String::from("hello"),
  age: 100,
  active: true,
}

let user2 = User {
  name: String::from("world"),
  ..user1
}

// Tuple struct
struct Color(i32,i32,i32);
let black = Color(0,0,0);

struct数据的所有权

struct User {
  name: String,
  age: u64,
  active: bool,
}
  • 以上结构体的字段使用了String而不是&str:
    • 该struct实例拥有其所有的数据
    • 只要该struct实例是有效的，那么里面的字段数据也是有效的
  • struct里也可以存放引用，但需要使用生命周期：
    • 生命周期保证只要struct实例是有效的，那么里面的引用也是有效的
    • 如果struct里面存储引用，而不使用生命周期，就会报错

struct的方法

  • 方法和函数类型：fn关键字、名称、参数、返回值
  • 方法与函数不同之处：
    • 方法是在struct(或者enum、trait对象)的上下文中定义
    • 第一个参数是self，表示方法被调用的struct实例
  • 方法在 impl 块里定义
  • 方法的第一个参数可以是&self，也可以获得其 所有权 或 可变借用
  • 在调用方法时，rust会自动引用或解引用

关联函数

  • 在 impl 块里面不把self作为第一个参数定义的这类函数，就叫关联函数
  • 关联函数通常用于构造器
  • 关联函数使用 :: 符号调用