Rust系列(10):所有权的唯一性和转移-摩杜云开发者社区

今天学习的内容是 Rust 中的所有权的唯一性和所有权的转移。

唯一性

上篇文章介绍了一些所有权的概念，包括：

每个值都有一个对应的变量作为它的所有者，该变量拥有对这个值的所有权。
当变量离开自己的作用域时，它的值就会被回收和释放掉。

关于所有权还有另一个特性，就是同一时间一个值只能有一个所有者。比如这段代码：

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

运行这段代码，会报错：

Rust系列(10):所有权的唯一性和转移_Rust

报错信息 borrow of moved value: s1 的意思是变量 s1 的值已经被移动了，导致 s1 现在没有值，所以打印不出来。

正如示例中的 let s2 = s1 ，它的意思是将变量 s1 绑定的值，从 s1 的身上转移到了变量 s2 的身上，所以 s1 现在没有值了，编译器就会报错。

这就体现了所有权的一个特性：同一时间一个值只能有一个所有者。

所有权的转移

还是以这段代码为例：

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

这段代码运行会报错，提示变量 s1 的值已经被移动了。

对于 JSer 来说，这有些不易理解。因为如果是按照 JS 中的语法来看，let s2 = s1 就是做了一个赋值操作，将变量 s1 的值赋值给了变量 s2，s1 是可以正常打印的。

而在 Rust 中，这里有两点是和 JS 不同的。一是字符串值属于复杂数据类型，存在堆内存中。二是由于所有权的存在，导致一个值只能有一个所有者。所以在将 s1 的值交给 s2 之后，值的所有者变为了 s2，s1 不再有对值的控制权，所以再打印 s1 就会报错。

这个过程涉及到了一个新的特性，所有权的转移。

Rust 中的复杂数据类型的值，都存在堆内存中。比如：

let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1;

第一行代码运行时，会申请一块堆内存空间来存放字符串值，然后将该堆内存的指针地址，赋值给变量 s1，存在栈内存中。

第二行代码，是将变量 s1 所绑定的一个指针地址，转移给了变量 s2，导致 s1 不再拥有对指针地址的所有权。

这个过程就叫所有权的转移。

上面的代码示例中是通过赋值操作，将值的所有权进行了转译。除此之外，函数传参，函数返回等操作也会发生所有权的转移，比如：

fn main() {
  let s1 = String::from("hello");
  // 将变量 s1 对字符串值的所有权转移给了函数 reverse。到这一步，s1 就失去了对值的所有权。
  // 函数 reverse 执行完成，s2 拥有了函数返回值的所有权
  let s2 = reverse(s1);
  println!("{}", s2);
}

// 参数 s 拿到了字符串值的所有权，在函数作用域内可以使用该值
fn reverse(s: String) -> String {
  // 函数通过返回值，又将 s 的所有权转移回去
  s.chars().rev().collect()
}

小结

所有权的唯一性，即同一时刻一个值只能有一个所有者。所有权的规则保证了谁拥有对数据的绝对控制权，从而提高了 Rust 的内存安全性。这是 Rust 不同于其他编程语言的重要特色之一。所有权的转移，对于一个复杂数据类型的值，在执行赋值操作，函数传参，函数返回等操作时，会将所有权进行转移。