面试题：Rust中如何在函数参数中正确使用不可变引用

Question

请编写一个Rust函数，该函数接受一个字符串切片作为参数，并打印出这个字符串切片的内容。解释为什么使用字符串切片而不是字符串本身作为参数，以及在函数参数中使用不可变引用的好处和注意事项。

Answer 1

fn print_string(slice: &str) {
    println!("{}", slice);
}

使用字符串切片而不是字符串本身作为参数的原因

1. 灵活性：字符串切片 &str 可以指向任何字符串类型（String 或字符串字面量），而 String 只能指向堆上分配的字符串。例如，字符串字面量本身就是 &str 类型，使用切片作为参数使得函数可以接受多种来源的字符串数据，包括字符串字面量和从其他地方生成的 String 类型。
2. 性能：传递 &str 只传递了一个指向字符串数据的指针和长度信息，而传递 String 则需要移动整个字符串对象，包括堆上的数据，这涉及到更多的内存复制和分配操作。

在函数参数中使用不可变引用的好处

1. 安全性：不可变引用保证函数不会修改传入的数据，从而防止数据意外被修改，这在多线程环境中尤为重要，有助于确保线程安全。
2. 高效性：传递引用而不是值，避免了不必要的数据复制，特别是对于大型数据结构，这能显著提高性能。

注意事项

1. 生命周期：不可变引用有生命周期的概念，在 Rust 中，编译器会确保引用的生命周期足够长，以保证在使用引用时数据不会被释放。如果函数返回值中包含了传入的引用，需要正确标注生命周期参数，以确保返回的引用在其使用的地方仍然有效。
2. 借用规则：一个数据在同一时间可以有多个不可变引用，但不能同时存在可变引用和不可变引用。违反此规则会导致编译错误，例如在函数内部尝试获取传入切片的可变引用，同时又有不可变引用存在，编译器会报错。