Rust 的所有权系统是其核心特性之一，旨在确保内存安全和数据竞争的防止。以下是 Rust 所有权系统涉及的关键概念和思想：
1. 所有权（Ownership）
每个值在 Rust 中都有一个所有者（owner），所有者在任意时刻只能有一个。当所有者离开作用域时，值会被自动释放。
2. 借用（Borrowing）
借用允许你在不转移所有权的情况下使用值。借用分为两种：
不可变借用（Immutable Borrowing）: 使用
&符号，允许多个不可变借用。可变借用（Mutable Borrowing）: 使用
&mut符号，同一时间只能有一个可变借用。
3. 生命周期（Lifetimes）
生命周期是 Rust 用来跟踪引用有效性的机制，确保引用在其生命周期内始终有效。
4. 移动（Move）
当所有权被转移时，称为移动（move）。移动发生在赋值或函数调用时。
5. 克隆（Clone）
克隆创建一个值的深拷贝，使用 clone 方法。与移动不同，克隆会复制数据。
6. 复制（Copy）
对于实现了 Copy trait 的类型，赋值操作会进行浅拷贝而不是移动。基本类型如整数和浮点数默认实现了 Copy。
示例代码
以下是一些示例代码，展示了所有权、借用和生命周期的基本概念：
所有权和移动
fn main() {
let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1; // s1 的所有权被移动到 s2
// println!("{}", s1); // 错误：s1 不再有效
println!("{}", s2);
}借用和引用
fn main() {
let s1 = String::from("hello");
let len = calculate_length(&s1); // 不可变借用
println!("The length of '{}' is {}.", s1, len);
}
fn calculate_length(s: &String) -> usize {
s.len()
}可变借用
fn main() {
let mut s = String::from("hello");
change(&mut s); // 可变借用
println!("{}", s);
}
fn change(some_string: &mut String) {
some_string.push_str(", world");
}生命周期
fn main() {
let r;
{
let x = 5;
r = &x; // 错误：x 的生命周期不够长
}
// println!("{}", r); // 错误：r 引用了无效的 x
}生命周期参数
fn main() {
let string1 = String::from("long string is long");
let result;
{
let string2 = String::from("xyz");
result = longest(string1.as_str(), string2.as_str());
println!("The longest string is {}", result);
}
}
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {
if x.len() > y.len() {
x
} else {
y
}
}总结
Rust 的所有权系统通过所有权、借用和生命周期等机制，在编译时确保内存安全和数据竞争的防止。这些概念和思想使得 Rust 能够在不需要垃圾回收的情况下实现高效的内存管理，同时提供了强大的并发编程支持。