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第5章：所有权系统

什么是所有权？

所有权（Ownership）是 Rust 最独特的特性，它让 Rust 无需垃圾回收器即可保证内存安全。所有权的三条规则： 

1. Rust 中的每个值都有一个**所有者**变量
2. 同一时间只能有一个所有者
3. 当所有者离开作用域，值被自动释放

所有权规则一：每个值只有一个所有者

fn main() {
    let s1 = String::from("hello");
    let s2 = s1; // s1 的所有权转移给 s2
 
    // println!("{}", s1); // 编译错误：s1 已被移动（moved）
    println!("{}", s2);    // 正常：s2 是所有者
}

这称为移动（Move）。移动后原变量失效，避免了双重释放。

Copy 类型

标量类型实现了 Copy trait，赋值时是拷贝而非移动： 

fn main() {
    let x = 5;
    let y = x; // x 仍然是有效的拷贝
    println!("x={}, y={}", x, y); // 都能访问
 
    // 实现 Copy 的类型：
    // - 所有整数类型
    // - 浮点类型
    // - 布尔类型
    // - 字符类型
    // - 元组（仅包含 Copy 类型时）
}

函数参数的所有权

传递变量给函数也会转移所有权： 

fn take_ownership(s: String) {
    println!("我拥有了: {}", s);
} // s 在此释放
 
fn main() {
    let s = String::from("hello");
    take_ownership(s);
    // println!("{}", s); // 编译错误：所有权已转移
}

返回值转移所有权

fn give_ownership() -> String {
    let s = String::from("world");
    s // 返回所有权给调用者
}
 
fn main() {
    let s = give_ownership();
    println!("{}", s); // 正常：s 现在拥有所有权
}

Clone：显式深拷贝

如果确实需要复制堆上的数据，用 clone()： 

fn main() {
    let s1 = String::from("hello");
    let s2 = s1.clone(); // 深拷贝堆数据
 
    println!("s1 = {}, s2 = {}", s1, s2); // 都能访问
}

注意：clone() 是显式的，意味着开发者意识到这是昂贵的操作。

栈与堆

栈（Stack）：后进先出，快速。存储大小固定的数据。

堆（Heap）：慢速，大小未知或动态变化的数据。分配时返回指针。 

fn main() {
    // i32 大小固定（4字节），在栈上
    let x: i32 = 42;
 
    // String 大小可变，数据在堆上，指针在栈上
    let s: String = String::from("hello");
    // s 本身在栈上（指针+长度+容量）
    // "hello" 数据在堆上
}

本章小结