1. 我在外包学 rust --- 所有权

背景

我呢是个半路出家的前端，之前是做设计的，属于地产这个大板块。 当年眼看着地产行业日薄西山，同时自己躁动着的想学编程心越发难以遏制。 干脆辞职报了个前端培训班。当然选择学前端也是经过“深思熟虑”的。

• 一方面，设计这个东西离前端还算近，毕竟很多设计都转 UI 了嘛。
• 另一方面，前端相比后端也更好入门，更容易上车。

现在想来，emmmm，果然人类一思考上帝就发笑。当年转前端后，地产相关的设计公司很快就工资都发不出来啦。心中还是有一些劫后余生的小窃喜，以及及时止损并转头上新车的小骄傲的。

但是现实很快就给了我一记响亮的耳光。这不今年在降本增效的浪潮下，被裁了。 同时呢，各种前端药丸的言论不绝于耳。 有种把自己干成了行业冥灯的感觉。

找了好几个月工作，先后去了两家外包，目前在第二家外包。 找工作呢已经变得佛系了，随缘吧，机缘巧合，王八看绿豆能看对眼就去，不行呢就在外包先干着。

现在前端市场变化很大，已经是一个供大于求的状态了，再也不可能像当年从培训班出来的时候那么好找了。 于是面试的问题也就越来越刁钻。 自己半路出家基础不牢的短板就暴露的很彻底。 不过好歹在外包还有钱赚，生活还得以为继。

人嘛，总是会产生路径依赖。 我的习惯呢，就是在职业低谷期搞点新东西，让自己的技能树xue微枝繁叶茂一点点。 就像从设计转前端时一样。也和考研时候从农业相关转到设计相关一样。 我管这叫做路线修正。哈哈哈哈。

不过这次倒不是打算脱离开发这个大的框架，因为对我而言，开发确实是个还不错的行业。 简单的来说，我打算在低谷期学点啥。

其实，在这期间，断断续续的看过一些计算机组成原理，数据结构与算法以及网络相关的内容。 这些学习当然让我这个半路出家的学到了很多。 但是，没有使用场景的学习，很容易学完就忘。

于是，我想我应该掌握一门除了 JavaScript 之外的语言，同时用新的语言去做一些项目，以期使自己的编程能力得到比较大的提升。 在选择新语言的时候，Python、Java、GO、C 都在我的考虑之列。 最终被 Rust 所吸引。

好多号称比 XXX 提升 XXX 倍性能的前端工具都是 rust 写的。听着就让人心血来潮。 让人感觉光怪陆离的 web3 世界，rust 也是数一数二的存在。 同时，它还连续 8 年被选为最受欢迎语言。再同时，学习 rust 的路线很陡峭，需要程序员对底层有相当的了解。等等等吧。

它太适合当下的要选择第二门语言来妄图提升自己的我了。

学习资料

目前主要通过以下渠道来学习：

• 圣经：course.rs/about-book.…
• Rust 程序设计语言 简体中文版：kaisery.github.io/trpl-zh-cn/…
• Rust编程语言入门教程（Rust语言/Rust权威指南配套）：www.bilibili.com/video/BV1hp…
• Rust 语言从入门到实战；

前两个是文档，最后一个是视频。 我自己感觉还是看视频爽，这个老师讲课一点不拖泥带水，很棒棒。视频有助于快速形成概念，文档适合反复查阅，重难点突破。 如果谁有更好的学习资源，分享给我！！！磕头。。。

所有权

现在已经学到所有权啦。数据类型、流程控制这些有编程基础的情况下很容易理解。 忘了说了，这文章我是打算当作自己的笔记来着。如果能对想学习 rust 的同学起到哪怕一点点作用。那真是善莫大焉。

为什么要有所有权

所有权是什么，为什么要引入所有权？ 所有权是 rust 的内存管理方案。 目前市面上主要有三种内存管理方案。

• GC 垃圾回收：Java、JavaScript、Go 等
• 无 GC，手动回收：C、C++
• 所有权：Rust

GC 解放了程序员，无需关注内存释放，程序运行时通过运行垃圾回收来检查未被回收的内存，并将其回收归还给操作系统。同时也带来了运行时开销。

手动回收则是完全信任程序员，需要程序员正确的跟踪每次内存使用，并在使用完后归还给操作系统，每次使用只能回收一次，不回收或者多次回收都会引发安全问题。 对程序员来说无疑增加了更多的心智负担。

Rust 走的是第三条路，即所有权。通过所有权机制，rust 编译器就做了垃圾回收，既避免了 GC 带来的额外开销，又对内存进行了跟踪和回收，将垃圾回收提前到编译时。

stack VS. heap

要讲清楚所有权，就要先明白栈内存和堆内存。 栈内存和堆内存是两种不同的内存组织方式。

栈内存

栈内存是栈结构的，后进先出，或者说先进后出。在栈中的数据大小是确定的。 程序执行时候会反复进行压栈、出栈。

堆内存

堆内存中的数据大小是不确定。

数据存储到栈内存上比存储在堆内存更高效，因为每次的存储地点都是栈顶。而堆内存每次需要系统分配足够的空间，并将相应的内存标记为已使用，同时返回该内存的指针。指针的大小是确定的，因此可以在栈内存中使用。

所有权以及垃圾回收就是针对堆内存的。

所有权要解决的问题

1. 跟踪代码的那些部分正在使用 Heap 上的哪些数据
2. 最小化 Heap 上的重复数据量
3. 清理 Heap 上未使用的数据以避免空间问题

所有权规则

每个值有且只有一个对应的变量，该变量称为该值的所有者，在值的变量（所有者）离开作用域（scope）后，该值被删除，值所使用的内存立即交还给操作系统（rust 调用 drop 函数）。

存放在堆上的值的变量包含三部分：

• ptr：指针
• len：数据所占用的内存长度
• capacity：申请到的内存容量

移动（move）

或者说转移，浅拷贝+之前的变量失效：

fn main(){
    let a = new String::from("hello");
    let b = a;
    println!("{}",a)
}

对于上面的代码，a 所指向的变量是 String 类型，存储在堆内存，所有权系统对其起作用，let b = a;的时候，发生 move，即值的所有权转移到 b，那么变量 a 就失效了，后面再引用 a 就会报错。

为什么要这么设计呢？a 不失效可以吗？如果 a 不失效，那么当 main 函数执行结束的时候，a 和 b 都离开了作用域，rust 会调用 drop 函数回收他们对应的堆内存，这样就会回收两次，会导致野指针等问题。

其实 a 也是可以不失效的，那就要用到 clone 函数了，clone 会完成深拷贝，即拷贝变量的ptr、len、capacity 信息的同时，将堆内存的数据也进行拷贝：

fn main(){
    let a = String::from("hello");
    let b = a.clone();
    println("{}",a);
}

由于用到了 clone 函数，上面的代码是不会报错的，println中引用 a 是可以的。

copy

上面讲到了，所有权系统主要针对的是堆内存上的数据，那么栈上的数据做相同的操作会如何呢？

fn main(){
    let a = 5;
    let b = a;
    println("{}",a);
}

答案是，不会报错，可以打印 a 的值。对于简单类型，或者说标量类型的值，直接进行复制开销也是很小的，因为它们的大小固定且不大。 语言层面，实现了 copy 这个 trait 的类型都会有以上效果，即旧变量不会失效。

上面还提到了 drop 函数，实现了 drop 函数的类型，rust 不允许它实现 copy trait。也很好理解，copy 对应存放在栈内存的数据，drop 对应存放在堆内存的数据。

trait暂时理解为接口。

实现了copy trait的类型

1. 简单标量的组合类型

2. 任何需要分配内存（堆内存）或某种资源的都是无 copy 的

3. 拥有 copy trait 的类型：

   1. 整数
   2. bool
   3. char
   4. 浮点类型
   5. 所有字段可 copy 的元祖（tuple）

结尾

累了，码字也挺累人，今天的笔记就先到这。如果有错误的地方，希望大家多多指正。如果有好的学习资源或者学习方法，也请多多指教。我去看视频了。。。