研读Rust圣经解析——Rust learn-5（所有权,强大的String）
- 所有权
- 栈和堆
- 相同点
- 栈
- 堆
- 所有权规则
- 作用域
- String
- String
- 创建String
- 创建空字符串
- 从字符串字面量创建（将&str转化为String）
- str
- 特点
- 创建str
- 所有权转移
- String源码
- 深克隆
- clone方法
- 作用域消费（所有权转移-续）
所有权
Rust 的核心功能（之一）是 所有权（ownership）,Rust 通过所有权系统管理内存，编译器在编译时会根据一系列的规则进行检查。如果违反了任何这些规则，程序都不能编译。在运行时，所有权系统的任何功能都不会减慢程序。
栈和堆
这两个概念可以说是非常经典，在Rust中我们应该比其他语言考虑和理解这两个概念更多
相同点
栈和堆都是代码在运行时可供使用的内存
栈
- 栈中的所有数据都必须占用已知且固定的大小
- 后进先出
- 存储速度块
堆
- 存储在编译时大小未知或大小可能变化的数据
- 存储时会需求一块尽可能大的内存区域
- 指针指向，访问慢
所有权规则
- Rust 中的每一个值都有一个 所有者（owner）。
- 值在任一时刻有且只有一个所有者。
- 当所有者（变量）离开作用域，这个值将被丢弃。
请大家牢牢记住这三大规则，因为如果你刚接触Rust不久，你很容易犯所有权的错误！特别是最后一条
作用域
作用域是一块区域，当变量在自己所属的作用域中变量是有效的，出了则变量被释放
我们来看看这个例子：
fn scope_area() -> &str {
let a ="5";
return a;
}
fn main() {
let x = scope_area();
println!("{}", x);
}
这段代码在scope_area方法中声明了一个a变量，然后将其返回，注意了，这里我们返回的是&str类型，简单来说它是字符串切片，是对字符串的借用，这段代码看似编辑器通过了，没有语法错误，实则：
出现如上的错误，说这个需要一个生命周期标识，我们来说一下为什么？
首先&str不是String！而是对String的借用，是字符串切片，他只是借了String，不是它本身，就好比，别人借用了你的一支笔，他就不能说这支笔是他的，他没有处理这只笔的权限，所以他不能再把你的笔借给其他人。
那么&str也是这样，他也无法把所有权移交给其他变量，所以一出作用域，他就失效了，被释放了，新的变量自然无法获取到返回值。当然这里编译器告诉了你解决的方法，就是使用生命周期，但是现在我们没学到，所以不予采纳。
正确方式应该是：
fn scope_area() -> String {
let a = "5";
return a.to_string();
}
fn main() {
let x = scope_area();
println!("{}", x);
}
这里我们最后通过to_string将字符串切片转化为了String，自然没有这个问题了
另一种：
fn scope_area() -> String {
let a = "5";
return a.to_owned();
}
fn main() {
let x = scope_area();
println!("{}", x);
}
我们通过to_owned方法获取到了a真实字符串的所有权，此时相当于别人说我把笔送你了，你就有了笔的所有权，你这时候就可以处理这只笔了，你再把笔怎么样都是你的事情。
String
String but not only String，这是我认为对Rust中的String最准确的一句话，因为Rust中String不是简单的一个char数组，它有很多花样，以至于我看来，如果你弄懂了Rust的String你就掌握了类型精髓的三分之一（可能大家觉得三分之一很少，但是真正了解后你会知道这是很多的内容），接下来我会详细的解析’String’类型
String
UTF-8编码的可增长字符串。 字符串类型是对字符串内容拥有所有权的最常见的字符串类型。它与借用的对应物原始str有着密切的关系。String是存在堆上的
创建String
创建空字符串
let x = String::new();
从字符串字面量创建（将&str转化为String）
let a = String::from("test");
str
称为“字符串切片”，是最原始的字符串 类型。它通常以其借来的形式出现，&str
特点
- 不可变
- 在编译时知道内容
- 直接以硬编码写入可执行文件
- 快速高效
创建str
按照如下写法，直接创建就是一个&str，
let a = "test";
出了上方的String|str实际上Rust中还有很多类型的String，如OsString
所有权转移
这个名字只是我这样叫而已
我们来说明一下为什么我这样说，首先我们要清楚一个概念，在Rust中String也是复合类型不是简单类型，简单类型指的是那些没有容量一经声明值就能确定的，即：i8,u8,i32,f64,bool等这些在前面介绍到的，而String实则是一个Vector！
String源码
以下是String的源码：
#[derive(PartialOrd, Eq, Ord)]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
#[cfg_attr(not(test), lang = "String")]
pub struct String {
vec: Vec<u8>,
}
我们看到实则String是Vec<u8>至于为什么是u8，大家应该知道u8是无符号整数，范围0~255，这个就是我们常说的ASCLL码的有效范围
所以我们要明确一个概念，String是复合类型，有长度有容量，可以扩容，存在堆中，他的引用也就是指针在栈中！
所以当我们使用如下的代码时会出现问题：
fn main() {
let a = String::from("test");
let b = a;
println!("{}", b);
println!("{}", a);
}
从错误中我们看到 value borrowed here after move借用的值在移动后，也就是说所属于a的值被移动了，移动到了b，此时b抢占了a的String的所有权，致使a的值失效了!
我们一样举例子理解一下：首先a有一支笔，a把笔送给了b，此时b拥有了笔的所有权，a已经没有笔了，所以再去问a借笔的时候，就出现了错误
这就是所有权转移产生的问题
那么如何解决这个问题呢？
深克隆
为了解决所有权转移的问题，我们用到了深克隆，我们复制出一份一摸一样的数据，这样两个变量都会有值，就不存在所有权转移的问题
clone方法
通过使用clone方法直接就能克隆一份一样的数据，注意前提是实现了Clone的trait！当然这里你不知道什么是trait，如果你有其他语言的基础，那就理解为接口，或者你理解为一个规则，实现了规则就相当于有了一个入场的门票，就可以进出了
fn main() {
let a = String::from("test");
let b = a.clone();
println!("{}", b);
println!("{}", a);
}
如果你自己写了一个结构体，也想要clone一下有没有办法呢？其实这很简单，就是实现一下Clone，但实际上我们不会这样干，因为这是耗费时间耗费精力的，Rust提供了一个#[derive(Clone)]标注以帮助开发人员直接实现clone
#[derive(Clone)]
struct test{
//..
}
作用域消费（所有权转移-续）
我们先来看一份代码
fn scope_area(mut b: String) -> String {
b.push_str("hello");
return b;
}
fn main() {
let mut a = String::from("test");
scope_area(a);
println!("{}", a);
}
看上去好像没啥问题，但是编译后，会告诉你：
出现了和前面我们在如下代码里一样的问题
fn main() {
let a = String::from("test");
let b = a;
println!("{}", b);
println!("{}", a);
}
这说明了两者的本质问题一样，都是所有权转移了
接下来我们来理解一下，有个a是String，有个函数将a作为参数传入，在进行一系列操作后函数执行结束，此时我们再去访问a的时候所属于a的值已经被函数抢占走了，a就没有值了，函数对a的值进行一些操作后函数结束，这时所属于a的值没有被还回来，而是被释放了，这就是原因
打个比方：你有500块钱，跑到一个娱乐场所消费了一圈，最终你把500块钱全部用完，店铺挣得了你的钱，钱就不是你的，这不就是前面的所有权转移吗！
