面试题：Rust中move关键字在复杂数据结构下的所有权转移

Question

假设有一个自定义结构体 `Point`，包含两个 `i32` 类型的成员变量 `x` 和 `y`。另外有一个函数 `transform`，它接收一个 `Point` 类型的实例并返回一个新的 `Point` 实例，新实例的 `x` 和 `y` 是原实例对应值的两倍。在函数调用过程中，使用move关键字来处理所有权转移，确保内存安全，写出完整的Rust代码，并解释move关键字在代码中的必要性和具体影响。

Answer 1

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

fn transform(p: Point) -> Point {
    Point {
        x: p.x * 2,
        y: p.y * 2,
    }
}

fn main() {
    let original = Point { x: 1, y: 2 };
    let transformed = transform(original);
    println!("Transformed point: x = {}, y = {}", transformed.x, transformed.y);
}

在上述代码中，move 关键字并没有显式出现，但是所有权转移依然发生了。transform 函数的参数 p 通过值传递的方式接收 original 的所有权。

move 关键字的必要性和具体影响：

• 必要性：Rust 采用所有权系统来管理内存，确保内存安全。当一个值传递给函数时，默认情况下所有权会被转移，这是 Rust 内存安全机制的核心。在这里，为了确保 original 实例的内存不会被重复释放（避免悬垂指针等问题），需要转移所有权。如果不转移所有权，函数内部对 p 的操作可能会与外部对 original 的操作产生冲突，破坏内存安全。
• 具体影响：当 original 传递给 transform 函数时，original 的所有权被转移给函数参数 p。在函数 transform 内部，p 可以自由使用和修改传入的 Point 实例。而在函数调用结束后，original 在 main 函数中不再有效，不能再被使用，因为所有权已经转移到了函数内部并最终被新返回的 Point 实例（transformed）所持有。这样确保了同一内存区域在同一时间只有一个所有者，避免了内存安全问题。