12.3 借用规则

关于借用指针，有以下几个规则：

借用指针不能超过值的生命周期 (expected lifetime parameter，编译器提示缺少生命周期参数，生命周期是我们后续学习的内容)
&mut型借用只能指向本身具有 mut 修饰的变量，对于只读变量，不可以有&mut型借用。
&mut型借用指针存在的时候，被借用的变量本身会处于“冻结”状态，否则会出现针对同一个值的两个可读写入口的存在。
如果只有&型借用指针，那么能同时存在多个；如果存在&mut型借用指针，那么只能存在一个；如果同时有其他的&或者&mut型借用指针存在，那么会出现编译错误。

总结: 一个值在任意给定的时间，要么只能有一个活跃的可变引用，要么只能有多个不可变引用。

借用指针只能临时地拥有对这个变量读或写的权限，没有义务管理这个变量的生命周期。

示例如下：

rust

// 这里的参数采用的“引用传递”,意味着实参本身并未丢失对内存的管理权
fn borrow_semantics(v : &Vec<i32>) {

    // 打印参数占用空间的大小，在 64 位系统上，结果为 8，表明该指针与普通裸指针的内部表示方法相同
    println!("size of param: {}", std::mem::size_of::<&Vec<i32>>());
    for item in v {
        print!("{} ", item);
    }
    println!("");
}

// 这里的参数采用的“值传递”,而 Vec 没有实现 Copy trait，意味着它将执行 move 语义
fn move_semantics(v : Vec<i32>) {

    // 打印参数占用空间的大小，结果为 24，表明实参中栈上分配的内存空间复制到了函数的形参中
    println!("size of param: {}", std::mem::size_of::<Vec<i32>>());
    for item in v {
        print!("{} ", item);
    }
    println!("");
}

fn main() {
    let array = vec![1, 2, 3];

    // 需要注意的是，如果使用引用传递，不仅在函数声明的地方需要使用&标记
    // 函数调用的地方同样需要使用&标记，否则会出现语法错误
    // 这样设计主要是为了显眼，不用去阅读该函数的签名就知道这个函数调用的时候发生了什么
    // 而小数点方式的成员函数调用，对于 self 参数，会“自动转换”,不必显式借用，这里有个区别
    borrow_semantics(&array);

    // 在使用引用传递给上面的函数后，array 本身依然有效，我们还能在下面的函数中使用
    move_semantics(array);

    // 在使用 move 语义传递后，array 在这个函数调用后，它的生命周期已经完结
}

在这里给大家提个醒：一般情况下，函数参数使用引用传递的时候，不仅在函数声明这里要写上类型参数，在函数调用这里也要显式地使用引用运算符。但是，有一个例外，那就是当参数为self &self &mut self等时，若使用小数点语法调用成员方法，在函数调用这里不能显式写出借用运算符。以常见的 String 类型来举例：

rust

fn main() {
    // 创建了一个可变的 String 类型实例
    let mut x : String = "hello".into();

    // 调用 len(&self) -> usize 函数。self 的类型是 &Self
    // x.len() 等同于 String::len(&x)
    println!("length of String {}", x.len());

    // 调用 fn push(&mut self, ch: char) 函数。self 的类型是 &mut Self，因此它有权对字符串做修改
    // x.push('!') 等同于 String::push(&mut x, '!')
    x.push('!');

    println!("length of String {}", x.len());

    // 调用 fn into_bytes(self) -> Vec<u8> 函数。注意 self 的类型，此处发生了所有权转移
    // x.into_bytes() 等同于 String::into_bytes(x)
    let v = x.into_bytes();

    // 再次调用 len(),编译失败，因为此处已经超过了 x 的生命周期
    //println!("length of String {}", x.len());
}

在这个示例中，所有的函数调用都是同样的语法，比如x.len()、x.push('!')、x.into_bytes()等，但它们背后对 self 参数的传递类型完全不同，因此也就出现了不同的语义。这是需要提醒大家注意的地方。当然，如果我们使用统一的完全限定语法，那么所有的参数传递类型在调用端都是显式写出来的。

任何借用指针的存在，都会导致原来的变量被“冻结”（Frozen）。示例如下：

rust

fn main() {
    let mut x = 1_i32;
    let p = &mut x;
    x = 2;
    println!("value of pointed : {}", p);
}

编译结果为：

txt

error[E0506]: cannot assign to `x` because it is borrowed

因为p的存在，此时对x的改变被认为是非法的。至于为什么会有这样的规定，请参考下一章。

12.3 借用规则 ​

12.3 借用规则