一、 所有权系统的主要规则

Rust所有权系统的主要规则有：

• Rust中每一个值都有一个变量关联，这个变量称作owner
• 一个值某一时刻只能有一个owner
• 当owner的作用域结束，对应值的生命周期也结束，会即时被销毁

二、 Move 与 Clone

对于不同变量而言，所有权对相同内存地址的值存在两种不同的交互方式，Move 与 Clone。

1. Move

以字符串为例：

let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1;

从 s1 到 s2，并不会拷贝 s1 中的内容，然后新赋值给 s2 ，因为这样会导致开辟内存空间时花费大量时间。字符串中的内容存储在堆上，然后使用一个指针指向堆中的地址。

再而言，同样也不会复制一个 s1 的指针地址给 s2 ，因为如果 s1 与 s2 有着相同的地址空间，那么在变量离开作用域时，他们会调用 Drop 函数，释放地址空间，但是因为他们有着相同的地址，会导致二次释放问题。两次释放会导致内存损坏，可能会导致安全漏洞。

为了保证内存安全，在 let s2 = s1 的赋值完成后，Rust 认为 s1 已经是无效的。因此 Rust 在 s1 离开作用域后，不再需要释放操作（drop）。可以知道，后续对 s1 的访问都会是非法的。这是区别于大多数变成语言的。

这类似移动了 s1 的地址指针给 s2 的操作就称为 Move 。

2. Clone

对于类似深拷贝的操作，Rust 提供了 clone 方法来实现，如下：

let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1.clone();

println!("s1 = {}, s2 = {}", s1, s2);

3. Copy Trait

在实际使用过程中，可能会发现像下面这种类似的现象：

    let x = 5;
    let y = x;
    println!("x = {}, y = {}", x, y);

虽然没有调用 clone 方法，但是所有权并没有转移。看起来像是执行了复制一样。

Rust 这样做的原因是这两个整型都完全存储在栈上，所以我们完全可以快速复制其值，没有必要让其中一个变量失效。

Rust 中有一个Copy trait的特殊注解，可以用在类似整型这样的存储在栈上的类型上。

如果一个类型实现了 Copy trait ，那么一个变量在赋值给另一个同类型变量后，将仍然有效。

但是如果一个类型实现了Drop trait，则Rust不允许用Copy trait来注解一个类型，这将产生编译错误。即 Drop trait 与 Copy trait 不可共存。

那么哪些类型实现了 Copy trait 呢？你可以查看给定类型的文档来确认，不过作为一个通用的规则，任何一组简单标量值的组合都可以实现 Copy，任何不需要分配内存或某种形式资源的类型都可以实现 Copy 。如下是一些 Copy 的类型：

• 所有整数类型，比如 u32。
• 布尔类型，bool，它的值是 true 和 false。
• 所有浮点数类型，比如 f64。
• 字符类型，char。
• 元组，当且仅当其包含的类型也都实现 Copy 的时候。比如，(i32, i32) 实现了 Copy，但 (i32, String) 就没有。

三、 引用与借用

引用（reference）像一个指针，因为它是一个地址，我们可以由此访问储存于该地址的属于其他变量的数据。 与指针不同，引用确保指向某个特定类型的有效值。

下面是如何定义并使用一个（新的）calculate_length 函数，它以一个对象的引用作为参数而不是获取值的所有权：

fn main() {
    let s1 = String::from("hello");
    let len = calculate_length(&s1);
    println!("The length of '{}' is {}.", s1, len);
}

fn calculate_length(s: &String) -> usize {
    s.len()
}

&s1 语法让我们创建一个指向值 s1 的引用，但是并不拥有它。因为并不拥有这个值，所以当引用停止使用时，它所指向的值也不会被丢弃。

我们将创建一个引用的行为称为借用（borrowing）。正如现实生活中，如果一个人拥有某样东西，你可以从他那里借来。当你使用完毕，必须还回去。我们并不拥有它。

但是对于普通的引用，我们不能修改其地址的值。

可变引用

在 & 的基础上加一个 mut，例子如下：

fn main() {
    let mut s = String::from("hello");
    change(&mut s);
}

fn change(some_string: &mut String) {
    some_string.push_str(", world");
}