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所有权、移动、复制与析构

本章目标

这一章进入 Rust 最核心的规则：每个值都有所有者，所有者离开作用域时值被释放，赋值和传参可能发生移动。你会理解 Copy 为什么特殊，以及为什么这些规则能替代垃圾回收。

它是什么

所有权是 Rust 管理内存的制度。每个值在同一时刻只有一个所有者。所有者离开作用域，值就会被清理。

{
    let text = String::from("hello");
}

当程序离开花括号，text 被释放，它持有的堆内存也被释放。

为什么需要

没有所有权，程序需要用垃圾回收或手动释放管理内存。垃圾回收简单但有运行时成本；手动释放灵活但容易出现悬垂指针、重复释放、泄漏。

Rust 的选择是：编译期追踪谁拥有资源，谁负责释放。这样大部分错误在编译时被挡住。

怎么使用

移动示例：

let a = String::from("hello");
let b = a;

println!("{b}");

a 的所有权移动给 b，之后不能再使用 a。如果你想保留两份独立字符串，需要显式克隆：

let a = String::from("hello");
let b = a.clone();
println!("{a} {b}");

逐行解释

fn take(text: String) {
    println!("{text}");
}

let name = String::from("RinBlog");
take(name);
  • fn take(text: String) 表示函数接收一个拥有所有权的 String。
  • 调用 take(name) 时，name 的所有权移动进函数参数 text。
  • 函数体中可以使用 text。
  • 函数结束时，text 离开作用域，字符串被释放。
  • 调用后不能再使用 name，因为它已经不再拥有值。

如果函数只是读取字符串，应改成接收 &str 或 &String，也就是借用。

常见坑

  • String、Vec<T>、HashMap<K, V> 默认移动，不自动复制。
  • 整数、布尔值、字符等简单类型通常实现 Copy，赋值后还能继续用原变量。
  • clone() 是显式复制，能解决所有权问题，但可能有性能成本。
  • 移动不是运行时搬运大块内存，很多时候只是把栈上的指针、长度、容量转移给新变量。

练习

  1. 写一个函数接收 String，调用后尝试继续使用原变量，观察报错。
  2. 把函数参数改成 &str，再观察是否能继续使用原变量。
  3. 对 String 使用 clone()，比较行为。
  4. 对 i32 做同样实验，理解 Copy。

造轮子任务

写一个资源盒子 struct Resource { name: String }，实现一个函数 consume(resource: Resource)。打印构造、移动、消费的过程。目标是用日志观察所有权从一个名字转到另一个名字。

小结

所有权回答“谁负责释放”。移动让责任转移，Copy 让简单值复制，clone 让复杂值显式复制。理解这一章后，后面的借用规则才有意义。