面试题：Rust字符串值访问安全性基础问题

Question

在Rust中，`&str` 和 `String` 在字符串值访问安全性方面有何不同？请举例说明如何安全地从 `String` 获取 `&str`，以及为什么这样做能保证安全性。

Answer 1

1. &str 和 String 在字符串值访问安全性方面的不同：
   • &str：是字符串切片，它是一个指向UTF - 8编码字符串数据的引用。其生命周期由借用规则管理，只要所引用的数据存活，&str 就是有效的。它保证了对字符串数据的只读访问，因为它只是一个引用，不能修改所指向的数据，这在一定程度上保证了安全性，防止意外修改共享数据。
   • String：是可增长、可拥有的字符串类型。它拥有字符串的所有权，可以被修改。但这也带来了一些安全性问题，比如在多线程环境下，如果多个线程同时尝试修改同一个 String，可能会导致数据竞争。
2. 从 String 获取 &str 的安全方式及原因：
   • 方式：可以使用 as_str 方法从 String 获取 &str。例如：

fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let slice: &str = s.as_str();
    println!("{}", slice);
}

• 原因：as_str 方法只是返回一个指向 String 内部数据的只读引用（&str）。由于 &str 是只读的，并且其生命周期受借用规则约束，这样就保证了在获取 &str 后，String 的数据不会被意外修改，从而保证了安全性。在上述例子中，slice 只是一个指向 s 内部数据的只读引用，不会改变 s 的所有权，并且在 s 的生命周期内有效，遵循了Rust的借用规则，确保了内存安全和数据一致性。