面试题：Rust中不同数据类型的内存布局及所有权机制

String：
- String是一个可增长的字符串类型，它在堆上分配内存。其内存布局包含三个部分：指向堆上数据的指针，记录字符串长度的usize类型变量，以及记录容量（即当前分配的堆内存大小）的usize类型变量。例如，当创建一个String对象let s = String::from("hello");，指针指向包含'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'的堆内存区域，长度为5，容量至少为5（可能更大以适应后续增长）。
- 由于String拥有堆上的数据，它负责数据的分配和释放，当String对象离开作用域时，堆上的数据会被释放。
&str：
- &str是字符串切片，它是一个指向UTF - 8编码字符串数据的不可变引用。其内存布局很简单，就是一个指向字符串数据的指针和一个记录字符串长度的usize类型变量。例如，当有一个字符串字面量let s: &str = "world";，指针指向存储'w', 'o', 'r', 'l', 'd'的内存区域（字符串字面量存储在程序的只读数据段），长度为5。
- &str并不拥有它所指向的数据，数据的生命周期由其所有者决定。

String：
- String拥有它所包含的字符串数据的所有权。当一个String对象被赋值给另一个变量或者作为参数传递给函数时，所有权会发生转移。例如：
```
let s1 = String::from("rust");
let s2 = s1; // s1的所有权转移给s2，此时s1不再有效
```
- 当String对象离开作用域时，Rust的Drop trait会被自动调用，释放其在堆上分配的内存。
&str：
- &str不拥有数据的所有权，它只是借用数据。这意味着多个&str切片可以同时指向同一个字符串数据，只要数据的所有者还存在。例如：
```
let s = String::from("hello");
let slice1: &str = &s;
let slice2: &str = &s[0..3];
```
- 由于&str只是借用，所以不会影响数据所有者的生命周期，也不会导致数据的释放。

使用String的场景：
- 当需要对字符串进行修改、增长或需要拥有字符串数据的所有权时，应使用String。比如，从用户输入读取字符串，因为用户输入的长度是不确定的，需要一个可增长的字符串类型。
```
use std::io;
let mut input = String::new();
io::stdin().read_line(&mut input).expect("Failed to read line");
```
- 当需要将字符串传递给函数，并期望函数对其进行修改或拥有所有权时，使用String。
使用&str的场景：
- 当只需要读取字符串内容，并且不需要拥有字符串数据的所有权时，使用&str。比如，函数参数如果只是用于读取字符串内容，使用&str作为参数类型可以避免不必要的所有权转移和数据复制。
```
fn print_str(s: &str) {
    println!("The string is: {}", s);
}
let s = "example";
print_str(s);
```
- 当需要处理字符串字面量时，字符串字面量的类型就是&str，所以在这种情况下自然使用&str。

函数调用场景：

fn print_str(s: &str) {
    println!("The string is: {}", s);
}
let s = String::from("auto deref");
print_str(&s); // 这里`&s`（类型`&String`）自动解引用为`&str`

方法调用场景：

let s = String::from("rust");
let contains_r = s.contains('r'); // `s.contains`方法接收`&str`，这里`&s`自动解引用为`&str`

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