面试题：Rust中move关键字在闭包中如何影响所有权转移

Question

请举例说明在Rust中，当闭包捕获外部变量时，move关键字是怎样改变变量所有权转移的。并解释在以下代码场景中，使用move关键字和不使用move关键字的区别： ```rust fn main() { let s = String::from("hello"); let closure = || println!("{}", s); // 在这里添加使用move关键字和不使用move关键字的两种情况分别进行分析 } ```

Answer 1

不使用 move 关键字的情况

1. 所有权分析：
   • 在这段代码let closure = || println!("{}", s);中，闭包closure捕获了变量s，但此时并没有转移s的所有权。
   • 闭包默认以借用的方式捕获外部变量。这里闭包捕获s为不可变借用，因为println!只是读取s的内容。
   • 由于闭包只是借用s，所以在闭包之后，s仍然可以被使用。例如，如果在闭包定义之后添加println!("{}", s);，代码依然可以正常编译和运行，因为s的所有权还在原来的作用域。
2. 代码示例：

fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let closure = || println!("{}", s);
    closure();
    println!("{}", s);
}

• 上述代码会依次打印hello两次，证明s的所有权未转移，在闭包调用后仍然可以使用。

使用 move 关键字的情况

1. 所有权分析：
   • 当使用move关键字，即let closure = move || println!("{}", s);时，闭包会获取s的所有权。
   • move关键字强制闭包获取它所捕获变量的所有权，而不是借用。这意味着变量s的所有权从定义它的作用域转移到了闭包中。
   • 一旦所有权转移到闭包，在闭包外部就不能再使用s。例如，如果在闭包定义之后添加println!("{}", s);，代码将无法编译，会报错提示s已被移动。
2. 代码示例：

fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let closure = move || println!("{}", s);
    // println!("{}", s); // 这行代码会报错，因为s的所有权已被闭包move走
    closure();
}

• 上述代码中，取消注释println!("{}", s);会导致编译错误，提示s已被移动。而闭包closure可以正常调用并打印hello，因为它拥有了s的所有权。