指针类型
指针类型
Rust的借用
定义：获取变量的引用，称之为借用(borrowing)
虽然Rust主要通过所有权管理，不像C那样经常存在多个指针引用同一地址的问题
但是Rust也有类似的东西。详见 Rust 的 “引用与借用”
又分：
- 不可变引用
- 可变引用
为什么需要
其实不使用这个特性，似乎没有功能上的损失。所有权系统都能做到
但写函数的时候，总要把参数传进来再返回回去，写起来非常臃肿。所以也可以看作是一种语法糖
如何保证内存安全
我们之前知道了Rust的所有权机制，是如何保证内存安全的。
但现在又引入引用和借用机制，难道不会破坏之前设计好的内存安全和数据竞争吗？还是通过什么机制来保证安全和数据竞争？
数据竞争
原因
数据竞争可由以下行为造成
- 两个或更多的指针同时访问同一数据
- 至少有一个指针被用来写入数据
- 没有同步数据访问的机制
策略
为此添加以下规则
- 可变引用同时只能存在一个
- 可变引用与不可变引用不能同时存在
或浓缩一下
- 同一时刻，你只能拥有要么一个可变引用，要么任意多个不可变引用
原理
原理上有点像读写锁，避免数据竞争。
读写锁不能同时lock，且只能有一个写锁在lock
技巧
多用 {} 来限制引用的作用域，会灵活些
理解
或者可以用一些比喻来理解。不用 “引用” 这个其他语言的词，而是用回 “借用”。
正在借用不可变引用的用户，肯定不希望他借用的东西，被另外一个人莫名其妙改变了。
从这一点来看，其实 “借用” 与单个可变引用/不可变引用 (看作是所有者不允许被借书的人在上面画东西) 更贴切些。与多个不可变引用没那么贴切，毕竟不太能同时把东西借用给多个人
内存问题，悬垂引用问题
检查器的一些个人猜测
- 检查所有者变更后，旧所有者是否还会被使用那样。也可以检查是所有者会被借用者还回数据前，是否会被调用
- 在简单场景上，如调用函数。可以看作是还是使用所有权机制的一种语法糖
在 Rust 中编译器可以确保引用永远也不会变成悬垂状态
让我们尝试创建一个悬垂引用，Rust 会抛出一个编译时错误
下面是一个例子
(顺便注释了 dangle 代码的每一步到底发生了什么)
fn main() {
let reference_to_nothing = dangle();
}
fn dangle() -> &String { // dangle 返回一个字符串的引用
let s = String::from("hello"); // s 是一个新字符串
&s // 返回字符串 s 的引用
} // 这里 s 离开作用域并被丢弃。其内存被释放。
// 危险！错误信息引用了一个我们还未介绍的功能：生命周期(lifetimes)。不过，即使你不理解生命周期，也可以通过错误信息知道这段代码错误的关键信息：
this function's return type contains a borrowed value, but there is no value for it to be borrowed from.
该函数返回了一个借用的值，但是已经找不到它所借用值的来源其中一个很好的解决方法是直接返回 String：
fn no_dangle() -> String {
let s = String::from("hello");
s
}这样就没有任何错误了，最终 String 的 所有权被转移给外面的调用者。
其他 - NLL
一些编译器优化杂谈
Rust 的编译器一直在优化，早期的时候，引用的作用域跟变量作用域是一致的，这对日常使用带来了很大的困扰，你必须非常小心的去安排可变、不可变变量的借用，免得无法通过编译，例如以下代码：
fn main() {
let mut s = String::from("hello");
let r1 = &s;
let r2 = &s;
println!("{} and {}", r1, r2);
// 新编译器中，r1,r2作用域在这里结束
let r3 = &mut s;
println!("{}", r3);
} // 老编译器中，r1、r2、r3作用域在这里结束
// 新编译器中，r3作用域在这里结束在老版本的编译器中（Rust 1.31 前），将会报错，因为 r1 和 r2 的作用域在花括号 } 处结束，那么 r3 的借用就会触发 无法同时借用可变和不可变 的规则。
但是在新的编译器中，该代码将顺利通过，因为 引用作用域的结束位置从花括号变成最后一次使用的位置，因此 r1 借用和 r2 借用在 println! 后，就结束了，此时 r3 可以顺利借用到可变引用。
对于这种编译器优化行为，Rust 专门起了一个名字 —— Non-Lexical Lifetimes(NLL)，专门用于找到某个引用在作用域(})结束前就不再被使用的代码位置。