Rust-所有权系统

今天学习Rust中的所有权系统。按照官方教程所述，所有权系统包含三个部分：

• 所有权
• 借用
• 生命周期

看完发现，C++吭哧吭哧从99发展到11、14、17标准，Rust早就在山顶等它了。下面还是流水账记录心得体会。

Rust利用移动语义 (Move semantics) 确保: 任何给定的资源正好只有一个绑定与之对应。教程中有个例子解释了这一点：

let v = vec![1,2,3];
let v2 = v;
println!("v[0] is : {}", v[0]);

这个例子是无法编译通过的。其原因是当用v2绑定v的时候，v这个绑定就自动失效了，v原本的资源转移到了v2。这个效果和c++11早期的智能指针auto_ptr很像。当auto_ptr拷贝赋值给另一个auto_ptr时，原指针会被置为null。
当时因为auto_ptr这个特性踩过坑，后来auto_ptr被unique_ptr替代，换成了更温和的std::move语句，要求用户显式调用move语句来完成资源所有权的转移。现在看来，C++当时可能的确是想对指针有更严格的控制，可惜抵挡不住舆论的压力，还是怂了。扯远了，继续回来学习。

默认的移动语义带来的问题是，当我想在绑定后仍然访问原变量值，就必须手动重新绑定。不想那么麻烦那就要用到 所有权系统 的第二个特性，借用。借用是通过两种引用方式以及一系列必须遵守的规则来实现的。

• 引用方式包括， &T 和 &mut T，前者为不可变引用，后者为可变引用。

• 规则：
  1. 任何借用的作用域必须小于原变量的作用域。
  2. 可变引用和不可变引用不能同时出现；可以同时存在多个不可变引用，但只能同时存在一个可变引用。
  3. 引用必须与它引用的值存活得一样长。
  这些规则的遵守是由编译器来保证的。看到这个规则我就忍不住拍案感叹，C++中数据竞争，以及多少靠摸索总结出来的编码规范在Rust中已经是标配，而且不遵守还不行，服！

  在C++中，失效指针，失效引用处理起来都非常头疼，难以定位问题，其问题的根源也就是“引用和被引用的值并未存活得一样长”。举例来看：

let y: &i32;
{
    let x = 5;
    y = &x;
}

println!("{}", y);

当离开大括号区域后，x绑定的资源会被释放，如果y还绑定着x，且后续还有对y的访问操作，那势必会造成崩溃。幸运得是，Rust不会让这段程序通过编译。因为y在x之前申明，也就是意味着，y比x的生命周期更长，这不符合绑定的规则。

在C++中也有生命周期的概念，比如static是全局生命周期，栈上分配的变量只存在于外层大括号所在区域。堆上分配的变量取决于用户何时申请和释放。在Rust中可以给变量显式地指明生命周期。