面试题：Rust中复杂数据结构的内存分配

栈内存和堆内存分配
- 栈内存：
  - 对于结构体中所有基础类型（如i32、bool等）的成员，它们会直接存储在栈上。例如，如果结构体有一个i32类型的成员num，num的值会直接存储在栈上结构体实例的内存空间内。
  - 对于Vec<T>类型的成员，Vec本身是一个胖指针（fat pointer），它由三个部分组成：指向堆上数据的指针、长度和容量。这三个部分会存储在栈上，而实际存储T类型元素的数据块会在堆上分配。
  - 对于自定义结构体类型的成员，如果这个自定义结构体只包含基础类型成员，那么整个自定义结构体实例会像基础类型一样存储在栈上。例如，如果有一个自定义结构体Inner { field: i32 }，并且外部结构体包含Inner类型的成员，Inner实例会直接存储在栈上外部结构体实例的内存空间内。
- 堆内存：
  - Vec<T>类型成员实际存储元素的数据块在堆上分配。例如，Vec<i32>会在堆上分配一块连续的内存来存储i32元素。如果Vec的长度为n，会在堆上分配n * size_of::<i32>()大小的内存空间。
  - 如果自定义结构体成员包含Vec<T>或其他需要堆分配的数据结构，那么这些部分会在堆上分配。例如，自定义结构体Inner { vec: Vec<i32> }，vec中的数据会在堆上分配，尽管Inner结构体实例可能存储在栈上（如果外部结构体在栈上创建）。
所有权和生命周期对内存分配的影响
- 所有权：
  - 当创建结构体实例时，结构体获得其成员的所有权。例如，对于Vec<T>成员，在Vec创建时就拥有了堆上存储元素数据块的所有权。如果将结构体实例赋值给另一个变量，整个结构体（包括其成员的所有权）会转移。例如：

struct MyStruct {
    vec: Vec<i32>,
}
let s1 = MyStruct { vec: vec![1, 2, 3] };
let s2 = s1; // s1不再拥有vec的所有权，所有权转移到s2

 - 对于自定义结构体成员，如果其内部有拥有所有权的数据结构（如`Vec`），那么外部结构体拥有整个自定义结构体成员的所有权，包括内部数据结构的所有权。

生命周期：
- 结构体的生命周期至少要与其所有成员的生命周期一样长。例如，如果结构体有一个Vec<T>成员，Vec的生命周期不能超过结构体的生命周期。如果Vec在结构体之前被销毁，会导致悬空指针错误。
- 对于包含自定义结构体成员的情况，如果自定义结构体有生命周期参数，外部结构体的生命周期需要考虑内部自定义结构体的生命周期。例如：

struct Inner<'a> {
    data: &'a i32,
}
struct Outer<'a> {
    inner: Inner<'a>,
}
let num = 42;
let inner = Inner { data: &num };
let outer = Outer { inner };

这里Outer结构体的生命周期依赖于Inner结构体，而Inner结构体的生命周期依赖于&'a i32引用的生命周期。Outer结构体的实例outer的生命周期不能超过num的生命周期，因为Inner中的引用指向num。当num被销毁时，outer也不能再安全使用。

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