广州怎么做网站,网站建设存在问题,网页怎么做成app,网站备案信息是什么意思变量与数据的交互方式 - 移动
Rust 中的多个变量可以采用一种比较独特的方式和同一个数据进行交互#xff0c;如下代码所示#xff0c;将变量x的值赋给y#xff1a;
fn main() {let x 1;let y x;
}我们大概可以推论出上述代码的原理#xff1a;将1这个整数绑定给x变量如下代码所示将变量x的值赋给y
fn main() {let x 1;let y x;
}我们大概可以推论出上述代码的原理将1这个整数绑定给x变量let y x相当于创建了一个x的副本并且将这个副本绑定给了y。现在有了两个变量x和 y都等于 1。这也正是事实上发生了的因为整数是有已知固定大小的简单值所以这两个 1被放入了栈中。
上面是已知固定大小的简单例子现在看一下复杂的例子就是String。
fn main() {let str1 String::from(hello);let str2 str1;
}
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上述代码看起来和整数的例子非常相似所以我们可能会假设他们的运行方式也是类似的也就是说第二行可能会生成一个 str1的副本并绑定到 str2上。不过事实上并不完全是这样。
首先我们需要知道String底层是什么样的String在内存中由三部分组成如下如所示是将值hello绑定给str1的String在内存中的表现形式。一个指向存放字符串内容内存的指针一个长度和一个容量。这一组数据存储在栈上。右侧则是堆上存放内容的内存部分。 图1
长度表示 String的内容当前使用了多少字节的内存。容量是 String从操作系统总共获取了多少字节的内存。长度与容量的区别是很重要的不过在当前上下文中并不重要所以现在可以忽略容量。
当我们将 str1赋值给 str2String的数据被复制了这意味着我们从栈上拷贝了它的指针、长度和容量。我们并没有复制指针指向的堆上数据。换句话说内存中数据的表现如下图所示。 图2
这个表现形式看起来 并不像下图 中的那样如果 Rust 也拷贝了堆上的数据那么内存看起来就是这样的。如果 Rust 这么做了那么操作 str2 str1在堆上数据比较大的时候会对运行时性能造成非常大的影响。 图3
之前我们提到过当变量离开作用域后Rust 自动调用 drop函数并清理变量的堆内存。不过图 2 展示了两个数据指针指向了同一位置。这就有了一个问题当 str2和 str1离开作用域他们都会尝试释放相同的内存。这是一个叫做 二次释放double free的错误也是之前提到过的内存安全性 bug 之一。两次释放相同内存会导致内存污染它可能会导致潜在的安全漏洞。
为了确保内存安全这种场景下 Rust 有另一个独到的处理。与其尝试拷贝被分配的内存Rust 则认为 str1不再有效因此 Rust 不需要在 str1离开作用域后清理任何东西。看看在 str2被创建之后尝试使用 str1会发生什么:
fn main() {let s1 String::from(hello);let s2 s1;println!({}, world!, s1);
}运行cargo run就会报错因为Rust禁止使用无效的引用
error[E0382]: use of moved value: s1-- src/main.rs:5:28|
3 | let s2 s1;| -- value moved here
4 |
5 | println!({}, world!, s1);| ^^ value used here after move| note: move occurs because s1 has type std::string::String, which doesnot implement the Copy trait如果你在其他语言中听说过术语 浅拷贝shallow copy和 深拷贝deep copy那么拷贝指针、长度和容量而不拷贝数据可能听起来像浅拷贝。不过因为 Rust 同时使第一个变量无效了这个操作被称为 移动move而不是浅拷贝。上面的例子可以解读为 s1被 移动到了 s2中。那么具体发生了什么如下图 所示。 这就解决了二次释放的错误因为只有 s2是有效的当其离开作用域它就释放自己的内存完毕。
另外这里还隐含了一个设计选择Rust 永远也不会自动创建数据的 “深拷贝”。因此任何 自动的复制可以被认为对运行时性能影响较小。
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