掌握 Rust 參考和借用:安全導航記憶體

https://dev.to/dipankarpaul/mastering-rust-references-and-borrowing-safely-navigating-memory-15d5

Rust 的核心優勢之一在於其對記憶體管理的方法,尤其是透過擁有權制度。這個制度的關鍵部分是參考和借用的使用,這允許安全且有效地操縱資料,而不用擔心記憶體洩漏或資料競爭。藉由例子,我們將深入探討 Rust 中參考和借用的細節、種類、規則和最佳實踐。 參考在 Rust 中允許我們指向一個值而不擁有它。通過建立參考,我們可以讓程式的多個部分訪問同樣的資料而不會引入並行問題或記憶體洩漏。這個例子中,calculate_length() 採用對 String 的參考作為參數。這個參考,用 &String 表示,允許函數訪問 str 的值而不擁有它。這個參考的概念對於 Rust 的擁有模型來說是基本的,確保了記憶體安全和有效的資源管理。Borrowing 是指當我們借用某物時,當我們用完後我們將它歸還。它並不使我們成為該資料的所有者。需要注意的是:&代表參考,它讓我們在不擁有的情況下參考某些值。而使用 & 的對立面是 dereferencing,使用 * 的解參考運算子。Rust 支援兩種型態的參考:Immutable References (&T):允許對資料進行唯讀訪問。Mutable References (&mut T):允許讀寫訪問,同時有嚴格的規則以防止資料競爭。儘管參考通常默認是不可變的,Rust 允許我們在需要時建立可變參考。這些可變參考能夠在某些限制內修改它們所參考的資料。Rust 對參考的使用施加了嚴格的規則,以確保記憶體安全並防止資料競爭。這包括諸如:您可以擁有多個不可變參考或一個可變參考,但不能同時擁有兩者。參考必須在其使用期間始終有效,即它所指向的資料必須比參考本身存在更長的時間防止通過不可變參考進行修改並且使用可變參考進行獨佔訪問。Rust 不允許在同一時間對相同資料(變數)擁有多個可變參考。Rust 對此採取的規則是安全措施,這意味著您可以以謹慎的方式更改資料。重要的是 Rust 可以在您的程式碼執行之前發現並防止潛在的資料競爭問題。懸空參考發生在參考仍存在時指向已被釋放或其他無效的記憶體。Rust 的嚴格規則和在編譯時檢查幫助消除了懸空參考的風險,確保程式的可靠性和記憶體安全。透過掌握 Rust 中擁有權、參考和借用的內容,開發者可以充分利用語言的記憶體管理功能,創建不僅高效而且對常見的與記憶體相關的問題具有強韌性的軟體。

via DEV Community

March 20, 2024 at 06:58AM

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