面试题答案
一键面试1. 合理分配数据到栈或堆
- 栈内存：
- 基本类型优先放栈：Rust中的基本数据类型（如
u8、i32、bool等）和固定大小的复合类型（如固定长度数组[T; N]）在栈上分配。由于栈的访问速度快，对于函数内部频繁使用且数据量小的数据，应尽量使用这些类型。例如，在一个计算密集型的函数中，用于计数的i32变量应直接声明在栈上，像let count: i32 = 0;。 - 利用栈上生命周期短的优势：如果某个数据仅在函数的一小段代码块内使用，并且其生命周期可以确定在该函数调用期间，将其放在栈上是理想选择。比如一个临时的中间计算结果，在计算完成后就不再使用，如
let temp_result = a + b;，temp_result就适合放在栈上。
- 基本类型优先放栈：Rust中的基本数据类型（如
- 堆内存：
- 动态大小数据放堆：对于动态大小的数据结构，如
Vec<T>、String等，它们需要在堆上分配内存。因为这些类型的大小在编译时是未知的，只能在运行时确定。例如，当需要处理大量元素的集合时，Vec<u32>是一个合适的选择。但要注意避免不必要的动态分配，如如果已知集合的大小固定，优先使用固定长度数组。 - 共享数据放堆：当多个部分的代码需要共享数据时，堆内存更合适。通过
Rc<T>（引用计数指针）或Arc<T>（原子引用计数指针，用于多线程环境）将数据放在堆上，多个地方可以持有指向该数据的引用，从而避免数据的重复拷贝。比如在多个函数之间传递大量配置信息时，可以使用Rc<Config>，其中Config是一个包含配置的结构体。
- 动态大小数据放堆：对于动态大小的数据结构，如
2. 避免不必要的内存拷贝
- 使用移动语义：Rust的所有权系统允许在变量赋值或函数参数传递时，将所有权从一个变量转移到另一个变量，而不是进行数据的拷贝。例如，
let s1 = String::from("hello"); let s2 = s1;这里s1的所有权转移给了s2，没有发生字符串数据的拷贝。在函数参数传递时同样如此，fn process_string(s: String) {} let s = String::from("world"); process_string(s);，s的所有权转移到了函数内部，避免了拷贝。 - 借用：当只是需要访问数据而不需要拥有所有权时，使用借用。通过
&符号创建引用。例如，fn print_string(s: &String) { println!("{}", s); } let s = String::from("rust"); print_string(&s);，这里函数print_string借用了s的引用，没有发生数据拷贝。对于复合类型也同样适用，如fn sum_array(arr: &[i32]) -> i32 { arr.iter().sum() } let arr = [1, 2, 3]; let result = sum_array(&arr);。 - Copy trait：对于实现了
Copytrait的数据类型，在赋值和传递时会进行浅拷贝，这在某些情况下是高效的。基本数据类型默认实现了Copy。如果自定义结构体的所有字段都实现了Copy，也可以为该结构体派生Copy。例如，#[derive(Copy, Clone)] struct Point { x: i32, y: i32 } let p1 = Point { x: 1, y: 2 }; let p2 = p1;，这里p1到p2的赋值是浅拷贝。
3. 避免不必要的内存重新分配
- 预分配：对于动态数据结构如
Vec，在知道大概元素数量的情况下，使用with_capacity方法预分配足够的内存。例如，let mut vec = Vec::with_capacity(1000); for i in 0..1000 { vec.push(i); }，这样可以避免在添加元素时频繁的内存重新分配。对于String，如果知道最终字符串的大致长度，可以使用reserve方法，如let mut s = String::new(); s.reserve(100); for _ in 0..100 { s.push('a'); }。 - 复用现有内存：在需要修改数据结构但又不想重新分配内存时，可以考虑复用现有内存。例如，对于
Vec，如果要替换其中的元素，可以使用vec[index] = new_value;而不是重新创建一个新的Vec。对于String，可以使用string.replace_range(start..end, "new_substring");来修改字符串的部分内容，而不是重新创建一个新的String。