Rust 所有權和 Move 語義

所有權和生命周期是 Rust 和其它編程語言的主要區別，也是 Rust 其它知識點的基礎。

動態數組因為大小在編譯期無法確定，所以放在堆上，並且在棧上有一個包含了長度和容量的胖指針指向堆上的記憶體。

恰到好處的限制，反而會釋放無窮的創意和生產力。

Rust 所有權規則

• 一個值只能被一個變數所擁有，這個變數被稱為所有者。
• 一個值同一時刻只能有一個所有者，也就是說不能有兩個變數擁有相同的值。所以對應變數賦值、參數傳遞、函數返回等行為，舊的所有者會把值的所有權轉移給新的所有者，以便保證單一所有者的約束。
• 當所有者離開作用域，其擁有的值被丟棄，記憶體得到釋放。

這三條規則很好理解，核心就是保證單一所有權。其中第二條規則講的所有權轉移是 Move 語義，Rust 從 C++ 那裡學習和借鑒了這個概念。

第三條規則中的作用域（scope）指一個代碼塊（block），在 Rust 中，一對花括弧括起來的代碼區就是一個作用域。舉個例子，如果一個變數被定義在 if {} 內，那麼 if 語句結束，這個變數的作用域就結束了，其值會被丟棄；同樣的，函數里定義的變數，在離開函數時會被丟棄。

所有權規則，解決了誰真正擁有數據的生殺大權問題，讓堆上數據的多重引用不復存在，這是它最大的優勢。
但是，它也有一個缺點，就是每次賦值、參數傳遞、函數返回等行為，都會導致舊的所有者把值的所有權轉移給新的所有者，這會導致一些性能上的問題。

Rust 提供了兩種解決方案：

• 如果你不希望值的所有權被轉移，在 Move 語義外，Rust 提供了 Copy 語義。如果一個數據結構實現了 Copy trait，那麼它就會使用 Copy 語義。這樣，在你賦值或者傳參時，值會自動按位拷貝（淺拷貝）。
• 如果你不希望值的所有權被轉移，又無法使用 Copy 語義，那你可以“借用”數據。

Rust 生命周期

生命周期（lifetime）是 Rust 中的一個概念，它描述了一個引用（reference）的生命周期。

在 Rust 中，生命周期可以用來解決引用（reference）的懸垂（dangling）問題。

Rust 中的引用

在 Rust 中，引用（reference）是一個特殊的指針，它指向一個特定的數據，並且可以被用來訪問該數據。

Rust 中的引用（reference）分為兩種：

• 不可變引用（immutable reference）：不可變引用是指指向不可變數據的引用，即不能修改被引用的數據。
• 可變引用（mutable reference）：可變引用是指指向可變數據的引用，即可以修改被引用的數據。
  Rust 中的引用（reference）是借用（borrow）的語法糖，它使得 Rust 中的數據更加安全。

Rust 中的生命周期

在 Rust 中，生命周期（lifetime）是引用（reference）的一個屬性，它描述了一個引用（reference）的生命周期。

Rust 中的生命周期（lifetime）分為兩種：

• 靜態生命周期（'static）：靜態生命周期是指引用（reference）的生命周期直到程式結束。
• 動態生命周期（'a）：動態生命周期是指引用（reference）的生命周期由其作用域（scope）決定。

Rust 中的借用檢查器

在 Rust 中，借用檢查器（borrow checker）是一個工具，它用於檢查引用（reference）的合法性。

在 Rust 中，借用檢查器會檢查引用的生命周期，以確保引用的有效性。如果引用的生命周期不合法，那麼編譯器會給出錯誤提示。

Rust 中的所有權和借用規則

在 Rust 中，所有權和借用規則是 borrow checker 的基礎。

Rust 的所有權規則規定，每個值都有一個所有者（owner），並且每個值只能有一個所有者。當所有者離開作用域時，該值將被丟棄。

Rust 的借用規則規定，當一個值被借出時，不能被再次借出。

Rust 中的生命周期規則

在 Rust 中，生命周期規則規定，當一個值被借出時，其生命周期必須大於等於所有者的生命周期。

如果一個值的生命周期小於所有者的生命周期，那麼編譯器會給出錯誤提示。

Rust 中的生命周期省略規則

在 Rust 中，生命周期省略規則規定，當一個值被借出時，其生命周期可以被省略。

如果編譯器能夠根據上下文推斷出該值的生命周期，那麼編譯器會自動將其生命周期省略。

Rust 中的生命周期標註規則

在 Rust 中，生命周期標註規則規定，當一個值被借出時，其生命周期必須被標註。

如果編譯器無法推斷出該值的生命周期，那麼編譯器會給出錯誤提示。

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