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(\[[易學易懂系列|rustlang語言|零基礎|快速入門|(3)\]](https://www.cnblogs.com/gyc567/p/11910013.html))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)](https://github.com/nikomatsakis/rust-tutorials-keynote/blob/master/Ownership%20and%20Borrowing.pdf)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),但只準一個用戶修改。
2.可變借用(**Mutable Borrowing**`(&mut T)`)
數據可以借用給一個用戶,并只準這個用戶修改,同時不準其他用戶訪問。
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.借用概念適用于復制類型(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,并把數據所有權**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”劃上等號,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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