rust 語法和語義 10 引用和借用

rust 語法和語義 10 引用和借用

引用和借用 references and borrowing

所有權概念將依照官方介紹，分爲3個部分說明：

• 所有權 ownership
• 引用和借用 references and borrowing
• 生命週期 lifetimes

概述

操作格式	聲明	example
&T	引用(對象不可變)	&Vec
&mut T	引用(對象 可變)	&mut Vec
*	訪問 可變對象的引用	{let y = &mut x; *y += 1;}

1. & 似乎類似 c 中的取地址操作，獲得一個指針
2. * 似乎類似 c 中的取地址內容的操作，獲得指針所存地址裏的內容

<注意!> 借用規則 和 引用生命週期 。

引用 reference

&T      // 引用(不可變) // e.g. &Vec<i32>

• 引用是 借用 了所有權，而不是 擁有 所有權。
• 一個借用變量的綁定，在它離開作用域時並不釋放原始資源。
• 引用是 不可變的 immutable ，

可變引用：

&mutT   // 引用(  可變) // e.g. &mut Vec<i32>

借用規則

• 任何 borrowing 必須比 擁有者 更小的 作用域 。
• 同一個 resource 的 borrowing，即 同一個作用域 下：
  
  • 只有 N 個 不可變的引用 &T 或者
  • 只有 1 個 可變的引用 &mut T

當 2 個或更多個指針同時訪問同一內存位置，當它們中至少有 1 個在寫（那1個可變的引用 &mut T ），同時操作在並不是同步的時候存在一個“數據競爭”。

所以解釋了爲什麼下面的代碼會出錯：

fn main() {
    let mut x = 5;
    let y = &mut x;     // a   mutable borrowing    start here
    *y += 1;
    println!("{}", x);  // a immutable borrowing    try immut borrow
}                       // a   mutable borrowing      end here

可變借用 可以在創建一個 不可變引用 之前離開作用域：

fn main() {
    let mut x = 5;
    {
        let y = &mut x; // a   mutable borrowing    start here
        *y += 1;
    }                   // a   mutable borrowing      end here
    println!("{}", x);  // a immutable borrowing    
}                       

引用生命週期

引用必須與它引用的值存活得一樣長。不然會如 C 一樣引起 內存泄漏。

豆知識

• 釋放正在使用的指針，內存損壞
• 未釋放不使用的指針，內存泄漏

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參考

• The Rust Programming Language
• Rust 程序設計語言（第一版） 簡體中文版