Borrowing
繼續講講另一個重要的概念:借用(borrowing),
什么是借用?
我們先來看前一文章([易學易懂系列|rustlang語言|零基礎|快速入門|(3)])的代碼 :
let a = [1, 2, 3];
let b = a;
println!("{:?} {:?}", a, b); *// [1, 2, 3] [1, 2, 3]*
let a = vec![1, 2, 3];
let b = a;
println!("{:?} {:?}", a, b); *// Error; use of moved value: `a`*
我們從上篇文章知道,第二段代碼會報錯,那怎么才能不報錯呢?
我們改成以下代碼:
let a = vec![1, 2, 3];
let b = **&**a;//這里加了一個符號:**&**,表示借用
println!("{:?} {:?}", a, b); *// correct*
現在可以順利通過傲嬌的編程器女王的檢查了!這就是“借用”的功效!
這里就出來一個rust語言的概念,叫借用(borrowing)。
來看下定義:
英語: Borrow (verb) To receive something with the promise of returning it.
翻譯成中文:出來混,借了東西,遲早要還的!
那借用又分兩類型:
1.共享借用(Shared Borrowing (&T)
)
數據可以借用給一個或多個用戶(或線程),但只准一個用戶修改。
2.可變借用(Mutable Borrowing (&mut T)
)
數據可以借用給一個用戶,並只准這個用戶修改,同時不准其他用戶訪問。
借用規則如下 :
1.數據同一時間,只能是其中一種借用,要么是共享借用(Shared Borrowing (&T)
),要么是可變借用(Mutable Borrowing (&mut T)
)。
2.借用概念適用於復制類型(Copy type )和移動類型( Move type )。
請看如下代碼:
fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
let b = &mut a; // &mut borrow of `a` starts here
// ⁝
// some code // ⁝
// some code // ⁝
} // &mut borrow of `a` ends here
fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
let b = &mut a; // &mut borrow of `a` starts here
// some code
println!("{:?}", a); // trying to access `a` as a shared borrow, so giving an error
} // &mut borrow of `a` ends here
fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
{
let b = &mut a; // &mut borrow of `a` starts here
// any other code
} // &mut borrow of `a` ends here
println!("{:?}", a); // allow borrowing `a` as a shared borrow
}
從上面代碼,我們可以看出,借用,也是有“生命周期”的。
像這段代碼 :
fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
let b = &mut a; // &mut borrow of `a` starts here // some code
println!("{:?}", a); // trying to access `a` as a shared borrow, so giving //an error
} // &mut borrow of `a` ends here
為什么會報錯?因為當最后一行代碼:
println!("{:?}", a);
要訪問a時,a對數據的所有權,已經借用給b了。a已經沒有數據所有權。所以報錯。
那要怎么辦?
加上大括號“{}”。
如下 :
let mut a = vec![1, 2, 3];
{
let b = &mut a; // &mut borrow of `a` starts here
// any other code
} // &mut borrow of `a` ends here
println!("{:?}", a); // allow borrowing `a` as a shared borrow
加上{}后,把借用,限定在大括號內,大括號結束后,b會把所有權還給a。
這時,a對數據有了所有權,就可以訪問數據了!
那共享借用和可變借用有什么區別呢,請看代碼如下 :
共享借用:
fn main() {
let a = [1, 2, 3];
let b = &a;
println!("{:?} {}", a, b[0]); // [1, 2, 3] 1
}
fn main() {
let a = vec![1, 2, 3];
let b = get_first_element(&a);
println!("{:?} {}", a, b); // [1, 2, 3] 1
}
fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 {
a[0]
}
第一段代碼:
fn main() {
let a = [1, 2, 3];
let b = &a;
println!("{:?} {}", a, b[0]); // [1, 2, 3] 1
}
這里a借用給了b,為什么a還可以訪問呢?因為a的類型是數組,是基本類型。這是復制類型,共享借用,只借用復制數據。所以,原來a還是擁有對原始數據的所有權。
第二段代碼:
fn main() {
let a = vec![1, 2, 3];
let b = get_first_element(&a);
println!("{:?} {}", a, b); // [1, 2, 3] 1
}
fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 {
a[0]
}
這里定義一個函數,get_first_element,返回值為數組中的第一個值。b從函數中得到值1。沒有什么問題。
現在我們修改一下函數get_first_element的代碼,如下 :
fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 {
a[0]=9;
a[0]
}
這時,傲嬌的編譯器女王,又扔出一個錯誤給你:
fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 {
| --------- help: consider changing this to be a mutable reference: `&mut std::vec::Vec`
| a[0]=9; |
^ `a` is a `&` reference, so the data it refers to cannot be borrowed as mutable
這些錯誤信息很清楚地告訴你:
你現在是共享借用,共享借用只能共享數據,不能修改!(這里的真實含義是:共享借用了數據,沒有所有權,如果沒有所有權,就沒有修改權,只有擁有所有權,才有修改權!)
那要修改怎么辦?用可變借用啊!
把代碼修改為如下就可以了:
fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
let b = get_first_element(&mut a);//從函數get_first_element返回后,把數據所有權還給a
println!("{:?} {}", a, b); // [9, 2, 3] 9
}
fn get_first_element(g: &mut Vec<i32>) -> i32 { //開始借用 a的數據
g[0]=9;
g[0]
}//結束借用 a的數據,返回到main函數后,把數據所有權還給a
以上代碼,已經把不可變變量a改為可變變量,共享變量&a改為可變共享&mut a。
在上面的代碼中,a所綁定的數據的所有權(ownership)已經移動(move),也就是說數據所有權(ownership)已經從a轉交到函數get_first_element的參數變量g,在函數get_first_element內,修改了數據的內容,然后返回main函數,並把數據所有權還給綁定變量a,這時數據內容已經更新。
所以打印結果為:
[9, 2, 3] 9
再看看可變借用完整例子:
fn main() {
let mut a = [1, 2, 3];
let b = &mut a;
b[0] = 4;
println!("{:?}", b); // [4, 2, 3]
}
fn main() {
let mut a = [1, 2, 3];
{
let b = &mut a;
b[0] = 4;
}
println!("{:?}", a); // [4, 2, 3]
}
fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
let b = change_and_get_first_element(&mut a);
println!("{:?} {}", a, b); // [4, 2, 3] 4
}
fn change_and_get_first_element(a: &mut Vec<i32>) -> i32 {
a[0] = 4;
a[0]
}
所以,我們結合所有權(Ownership)和借用(Borrowing)兩個概念來理解。
得出來一個重要結論:
1.沒有所有權,就沒有修改權,只有擁有所有權,才有修改權。
2.共享借用,不會轉交數據所有權,所以借用者,沒有修改權,借用者歸還數據所有權后,數據內容不變。
3.可變借用,會轉交數據所有權,所以借用者,擁有修改權,借用者歸還數據所有權后,數據內容可能已經改變。
4.這里的“借用”,其實可以跟“引用”划上等號,共享借用,也就是共享引用(或不可變引用),可變借用,也就是可變引用,但它們都是跟數據所有權結合一起的。
以上,希望對你有用。
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