Графическое описание владения и заимствования в Rust
Ниже представлено графическое описание перемещения, копирования и заимствования в языке программирования Rust. В основном, эти понятия специфичны только для Rust и часто являются камнем преткновения для новичков.
Чтобы избежать путаницы, я попытался свести текст к минимуму. Данная заметка не является заменой различных учебных руководств, и лишь сделана для тех, кто считает, что визуально информация воспринимается легче. Если вы только начали изучать Rust и считаете данные графики полезными, то я бы порекомендовал вам отмечать свой код похожими схемами для лучшего закрепления понятий.
Картинка кликабельна, вы можете её увеличить. Также вы можете получить схемы без перевода в виде PNG, SVG или PDF.
Верхние две схемы изображают два основных вида семантики данных, которые нам доступны: либо перемещение, либо копирование.
- Схема семантики перемещения (⤳) выглядит очень простой. Здесь нет никакого обмана: семантика перемещения выглядит странной только потому, что большинство языков позволяют использовать переменные столько раз, сколько пожелает программист. В реальном мире обычно всё не так: я не могу просто дать кому-нибудь свою ручку и при этом всё ещё использовать её для записи! В Rust, любая переменная, тип которой не реализует типаж
Copy, имеет семантику перемещения, поведение которой показано на рисунке. - Семантика копирования (⎘) зарезервирована для типов, которые реализуют типаж
Copy. В этом случае каждое использование объекта будет приводить к копированию, как показано на схеме — раздвоением.
Две центральные схемы описывают два метода заимствования объекта, которым вы владеете, и то, что каждый из этих методов предлагает.
- Для изменяемого заимствования я использовал символ замка (🔒) для того, чтобы показать, что исходный объект заблокирован на всё время заимствования, что приводит к невозможности его использования.
- Для противоположного, неизменяемого заимствования, я использовал символ снежинки (❄), чтобы показать, что исходный объект всего лишь заморожен: вы до сих пор можете брать неизменяемые ссылки, но не можете перемещать или брать изменяемые ссылки на него.
В обеих схемах 'ρ это имя, которое я выбрал для обозначения времени жизни ссылок. Я специально использовал греческую букву, так как, на текущий момент, нет никакого синтаксиса для описания конкретных времён жизни в Rust.
Последние две схемы подводят итог, показывая основные отличия и общие черты между двумя видами ссылок, как в виде изображения, так и в виде текста. Спецификатор «внешне» важен, так как у вас может быть внутренняя изменяемость через вещи похожие на Cell.
