Rust语言内存管理之妙

栏目: 编程语言 · Rust · 发布时间: 5年前

  • Rust 中的每一个值都有一个被称为其 所有者(owner)的变量。
  • 值有且只有一个所有者。
  • 当所有者(变量)离开作用域,这个值将被丢弃。(Rust 在结尾的 }处自动调用 drop释放内存)
  • 移动(堆内存变量),当值(s1)被赋值给另外一个变量(s2)后,rust则认为变量s1,不再有效。
  • 栈类型变量无移动的说法(没有深浅拷贝的区别)
  • 将值传递给函数在语义上与给变量赋值相似

变量与数据的交互(move)

  • 将 5 绑定到 x;接着生成一个值 x 的拷贝并绑定到 y。现在有了两个变量,x 和 y,都等于 5。因为正数是有已知固定大小的简单值,所以这两个 5 被放入了栈中(重点:两个值都放入栈中了)。
    let x = 5;
    let y = x;
    复制代码
  • s1 和 s2 这两个变量指向相同的地址(hello分配的堆内存)。
    let s1 = String::from("hello");
    let s2 = s1;
    复制代码
  • 图1-1(s1 的内存引用图)
Rust语言内存管理之妙
  • 图1-2(s1和s2的引用图(错误)其他语言js\go 是这样的)
Rust语言内存管理之妙
  • 图1-3(s1和s2的引用图(正确)rust 是这样的,s1赋值s2后,Rust 则认为 s1 不再有效)
Rust语言内存管理之妙

当值(s1)被赋值给另外一个变量(s2)后,rust则认为变量s1,不再有效(图1-3)

  • Rust 在结尾的 }(作用域结束后) 处自动调用 drop(释放内存)。
  • 如上图,当 s2 和 s1 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(是错误的)。
  • 为了确保内存安全,Rust 则认为 s1 不再有效,因此 Rust 不需要在 s1 离开作用域后清理任何东西,如下案例。
    fn main() {
        let s1 = String::from("hello");
        let s2 = s1;
    
        // 本行会报错 value borrowed here after move
        println!("{}, world!", s1);
    }
    复制代码

克隆(深拷贝)

  • 实现如下图,赋值变量的同时,进行数据拷贝的方案,rust也是支持的
  • 这段代码能正常运行,产生的变量内存如图1-4
    fn main() {
        let s1 = String::from("hello");
        let s2 = s1.clone();
    
        println!("s1 = {}, s2 = {}", s1, s2);
    } 
    复制代码
  • 图1-4
Rust语言内存管理之妙

栈类型变量无移动的说法(纯拷贝)

  • x,y是编译时确定大小的类型,因此整个存储在栈上,所以拷贝其实际的值是快速的。因此rust对栈变量进行纯拷贝,便不会造成性能的影响。
  • 也就意味着创建变量 y 后, 没必要使x 无效。
let x = 5;
let y = x;

println!("x = {}, y = {}", x, y);
// x = 5, y = 5
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将值传递给函数在语义上与给变量赋值相似

fn main() {
    let s = String::from("hello");  // s 进入作用域

    run_move(s);                    // s 的值移动到函数里,s失效
                                    // 因此到这里,s不再有效
    /* 
    将会报错:因为s已经被move
    报错信息:will error value borrowed here after move
    println!("s:{}",s);            
    */
    let x = 5;                      // x 进入作用域

    run_copy(x);                    // x 应该移动函数里
    println!("x:{}",x);             // 因为 x 是 栈变量,因为不会被 move 使失效

} 
//  x 移出了作用域,
//  s 移出了作用域但,因为 s 的值已被移走,所以不会有特殊操作

fn run_move(some_string: String) { // some_string 进入作用域
    println!("run_move:{}", some_string);
} // 这里,some_string 移出作用域并调用 `drop` 方法。占用的内存被释放

fn run_copy(some_integer: i32) { // some_integer 进入作用域
    println!("run_copy:{}", some_integer);
} // some_integer 移出作用域
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以上所述就是小编给大家介绍的《Rust语言内存管理之妙》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!

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