Rust基础学习-07-通俗解释引用与借用

今天我们来学习一下Rust中的引用与借用。我在看官方教程讲解引用与借用的时候，很困惑，分不清引用与借用。在第二遍理解的时候，大概能够理清了。

先来解释一下 引用，Rust官方文档中的解释是 允许使用值但不获取其所有权。与其他语言基本一样，可以理解为就是一个数据指针。

再来说一下 借用，官方文档中解释借用是指 将获取引用作为函数参数称为 借用（borrowing）。我的理解是，借用不是一个具体的东西，而是一种行为，对于Rust来说，当我们定义一下函数，而函数的形参是一个引用，或者说是一个指针时，这种行为，就叫做借用。可能不太精确地解释，可以理解为，当我们调用这个函数时，这个函数借用了外面某个数据的访问权限，但是并不拥有外面数据的所有权。就像生活中你借了某人的一个网站账号，这时，你可以访问网站上的内容了，但是你没有这个账号的所有权。

当将引用作为参数时，也分为 可变引用 和 不可变引用

不可变引用

fn main() {
    let mut str = String::from("Hello");
    borrowing(&str);
}

fn borrowing(str: &String) {
    println!("Borrowing Str: {}", str);
}

可变引用

fn main() {
    let mut str = String::from("Hello");
    println!("Source Str: {}", str);    // 这里打印出原来的字符串
    mut_borrowing(&mut str);    // 调用后，字符串被改变
    println!("Str: {}", str); // 打印改变后的字符串
}

fn mut_borrowing(str: &mut String) {
    str.push_str(" , Rust");
}

有一条很重要的规则要记住，在同一作用域中，一个数据，有且只有一个 可变 引用。

下面一段代码就是错的，编译不过，因为同一作用域下，同一个数据有多个可变引用

fn main() {
    let mut str = String::from("Hello");
    let r1 = &mut str;
    let r2 = &mut str;
    println!("{}, {}", r1, r2);
}

关于数据竞争

Rust 这样的限制可以避免数据竞争，数据竞争可能由下面三个原因引起

• 两个或更多指针同时访问同一数据。
• 至少有一个指针被用来写入数据。
• 没有同步数据访问的机制。

悬垂引用（Dangling References）

在拥有指针的编程语言中很容易出现一种情况，一个指针还存在，但是指针指向的内存已经被释放。在Rust中，这种为悬垂引用。在Rust中，Rust编译器确保指针永远不会变为悬垂状态。

看下面的代码，编译会出错

fn main() {
    let s = dangling();
}

// 这个函数返回了字符串的引用，但是当这个函数结束时，字符串内存会被释放，&s变为悬垂状态，所以编译出错
fn dangling() -> &String {
    let s = String::from("Hello rust");
    &s 
}

引用的规则

• 在任意给定时间，要么 只能有一个可变引用，要么 只能有多个不可变引用。
• 引用必须总是有效。