[易学易懂系列|rustlang语言|零基础|快速入门|(4)|借用Borrowing]
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Borrowing
继续讲讲另一个重要的概念:借用(borrowing),
什么是借用?
我们先来看前一文章([易学易懂系列|rustlang语言|零基础|快速入门|(3)])的代码 :
- 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`*
我们从上篇文章知道,第二段代码会报错,那怎么才能不报错呢?
我们改成以下代码:
- let a = vec![1, 2, 3];
let b = **&**a;//这里加了一个符号:**&**,表示借用
println!("{:?} {:?}", a, b); *// correct*
现在可以顺利通过傲娇的编程器女王的检查了!这就是“借用”的功效!
这里就出来一个rust语言的概念,叫借用(borrowing)。
来看下定义:
英语: Borrow (verb) To receive something with the promise of returning it.
翻译成中文:出来混,借了东西,迟早要还的!
那借用又分两类型:
1.共享借用(Shared Borrowing (&T)
)
数据可以借用给一个或多个用户(或线程),但只准一个用户修改。
2.可变借用(Mutable Borrowing (&mut T)
)
数据可以借用给一个用户,并只准这个用户修改,同时不准其他用户访问。
借用规则如下 :
1.数据同一时间,只能是其中一种借用,要么是共享借用(Shared Borrowing (&T)
),要么是可变借用(Mutable Borrowing (&mut T)
)。
2.借用概念适用于复制类型(Copy type )和移动类型( Move type )。
请看如下代码:
- 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
}
从上面代码,我们可以看出,借用,也是有“生命周期”的。
像这段代码 :
- 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
为什么会报错?因为当最后一行代码:
- println!("{:?}", a);
要访问a时,a对数据的所有权,已经借用给b了。a已经没有数据所有权。所以报错。
那要怎么办?
加上大括号“{}”。
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,限定在大括号内,大括号结束后,b会把所有权还给a。
这时,a对数据有了所有权,就可以访问数据了!
那共享借用和可变借用有什么区别呢,请看代码如下 :
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]
}
第一段代码:
- fn main() {
let a = [1, 2, 3];
let b = &a;
println!("{:?} {}", a, b[0]); // [1, 2, 3] 1
}
这里a借用给了b,为什么a还可以访问呢?因为a的类型是数组,是基本类型。这是复制类型,共享借用,只借用复制数据。所以,原来a还是拥有对原始数据的所有权。
第二段代码:
- 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]
}
这里定义一个函数,get_first_element,返回值为数组中的第一个值。b从函数中得到值1。没有什么问题。
现在我们修改一下函数get_first_element的代码,如下 :
- fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 {
a[0]=9;
a[0]
}
这时,傲娇的编译器女王,又扔出一个错误给你:
- 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
这些错误信息很清楚地告诉你:
你现在是共享借用,共享借用只能共享数据,不能修改!(这里的真实含义是:共享借用了数据,没有所有权,如果没有所有权,就没有修改权,只有拥有所有权,才有修改权!)
那要修改怎么办?用可变借用啊!
把代码修改为如下就可以了:
- fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
let b = get_first_element(&mut a);//从函数get_first_element返回后,把数据所有权还给a
println!("{:?} {}", a, b); // [9, 2, 3] 9
}
fn get_first_element(g: &mut Vec<i32>) -> i32 { //开始借用 a的数据
g[0]=9;
g[0]
}//结束借用 a的数据,返回到main函数后,把数据所有权还给a
以上代码,已经把不可变变量a改为可变变量,共享变量&a改为可变共享&mut a。
在上面的代码中,a所绑定的数据的所有权(ownership)已经移动(move),也就是说数据所有权(ownership)已经从a转交到函数get_first_element的参数变量g,在函数get_first_element内,修改了数据的内容,然后返回main函数,并把数据所有权还给绑定变量a,这时数据内容已经更新。
所以打印结果为:
- [9, 2, 3] 9
再看看可变借用完整例子:
- 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,我们结合所有权(Ownership)和借用(Borrowing)两个概念来理解。
得出来一个重要结论:
1.没有所有权,就没有修改权,只有拥有所有权,才有修改权。
2.共享借用,不会转交数据所有权,所以借用者,没有修改权,借用者归还数据所有权后,数据内容不变。
3.可变借用,会转交数据所有权,所以借用者,拥有修改权,借用者归还数据所有权后,数据内容可能已经改变。
4.这里的“借用”,其实可以跟“引用”划上等号,共享借用,也就是共享引用(或不可变引用),可变借用,也就是可变引用,但它们都是跟数据所有权结合一起的。
以上,希望对你有用。
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本人精通java高并发,DDD,微服务等技术实践,以及python,golang技术栈。 本人姓名郭莹城,坐标深圳,前IBM架构师、咨询师、敏捷开发技术教练,前IBM区块链研究小组成员、十四年架构设计工作经验,《区块链核心技术与应用》作者之一, 现有成熟团队提供区块链开发相关业务(公链,交易所,钱包,Dapp,智能合约)。 工作微信&QQ:360369487,交易所开发与区块链钱包开发业务,加我注明:博客园+开发,想学习golang和rust的同学,也可以加我微信,备注:博客园+golang或博客园+rust,谢谢!
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