所有权 1 所有者、移动、克隆¶

一、栈和堆¶

在程序运行时可供使用的内存包含栈区和堆区，对应着两种不同的数据结构栈和堆，他们的特性不同，存储的数据也不同。

栈区中存储的数据必须是 占用已知且固定的大小 的，而堆区中存储的数据是 编译时大小未知或可能变化 的。

占用已知且固定的大小 数据可以直接以进栈的方式存入内存，但是对于 编译时大小未知或可能变化 的数据，则需要先向 内存分配器 申请一定大小的空间，随后在堆区找到一块空位，标记为已使用并返回该位置的指针以供使用，这个过程称为 在堆上分配内存。

二、所有者、移动、克隆¶

在 Rust 中，有一个 所有者 的概念：每一个值在同一时刻只能被一个 变量（所有者）拥有。

而当 所有者 离开作用域时，值将被丢弃。

例子1¶

如果我们尝试运行下面的程序：

Rust
fn main() {
    let num1 = 7;
    let num2 = num1;

    println!("{} {}", num1, num2);
}

输出：

PowerShell
PS L:\Projects-Rust\rust-playground> cargo run
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.00s
     Running `target\debug\rust-playground.exe`
7 7

没有什么问题，程序正常运行。

例子2¶

但是，如果我们尝试运行下面的程序：

Rust
fn main() {
    let str1 = String::from("Hello");
    let str2 = str1;

    println!("{} {}", str1, str2);
}

编译失败：

PowerShell
PS L:\Projects-Rust\rust-playground> cargo run
   Compiling rust-playground v0.1.0 (L:\Projects-Rust\rust-playground)
error[E0382]: borrow of moved value: `str1`
 --> src\main.rs:5:23
  |
2 |     let str1 = String::from("Hello");
  |         ---- move occurs because `str1` has type `String`, which does not implement the `Copy` trait
3 |     let str2 = str1;
  |                ---- value moved here
4 | 
5 |     println!("{} {}", str1, str2);
  |                       ^^^^ value borrowed here after move
  |
  = note: this error originates in the macro `$crate::format_args_nl` (in Nightly builds, run with -Z macro-backtrace for more info)

For more information about this error, try `rustc --explain E0382`.
error: could not compile `rust-playground` due to previous error

会发现它无法编译。

为何？¶

这是为什么？还记得 所有者 的概念么？每一个值在同一时刻只能被一个 变量（所有者）拥有。

这里发生的一切，其实都源自于这句话。

当你尝试将一个 将一个绑定了某一个值的变量 赋给 另一个变量 时，在其他编程语言中，你会遇到 浅拷贝 和 深拷贝 这两个术语。

而在 Rust 中，有那么稍微的一点不同。

浅拷贝？深拷贝？移动？克隆？¶

例子1 大小固定的数据 —— 浅拷贝 = 深拷贝 = “克隆”¶

对于 例子1 中的程序，i32 类型的值较为简单大小是固定的，他们被存在栈中。

程序运行时实际发生的事情是：

将 5 绑定到 num1；生成一个 num1 的值的拷贝，并绑定到 num2。

此时，在栈中存在两个 5，他们的所有者分别是 num1 和 num2。

例子2 大小不固定的数据 —— 浅拷贝 + 标记失效 = “移动”¶

而对于 例子2 中的程序，String 类型大小并不固定，他们被存在堆中，变量绑定到的其实是他们在堆中位置的指针。

如果按照相同的逻辑，”克隆一个 str1 的值，并绑定到 str2“，那么就会导致堆中的数据 同时被两个变量拥有，而这肯定是不对的，会违反 所有者 的概念。

所以这时候 Rust 还做了一件事：

将 str1 标记为无效。

也就是，将 所有权 由 str1 转交给了 str2。

也因此我们无法使用 str1。

那么有没有办法，将堆中的数据也复制一份，也就是对其进行 深拷贝 呢？答案是有的，就是使用 clone 方法。

例子3 大小不固定的数据 —— 深拷贝 = “克隆”¶

Rust
fn main() {
    let str1 = String::from("Hello");
    let str2 = str1.clone();

    println!("{} {}", str1, str2);
}

clone 方法会在堆上将数据复制一份，也就是常说的 深克隆。