面试题：Rust函数返回值所有权转移与引用：复杂数据结构处理

Question

假设有一个自定义结构体 `Person`，包含 `name`（字符串类型）和 `age`（整数类型）字段。编写一个函数，接收 `Person` 结构体的可变引用，修改其 `name` 字段，然后返回这个结构体。详细说明函数执行过程中所有权是如何转移或保持的，以及引用的作用。

Answer 1

以下是使用Rust语言实现的代码示例：

struct Person {
    name: String,
    age: i32,
}

fn modify_name(person: &mut Person) -> Person {
    person.name = String::from("New Name");
    // 这里因为函数返回值是Person类型，所以所有权从借用转移到函数返回值
    // 函数结束时，person的所有权被返回，调用者获得其所有权
    // 可变引用允许在函数内部修改结构体的字段
    // 引用的作用是在不转移所有权的情况下，让函数能够访问和修改外部传入的结构体
    // 当函数返回后，调用者可以继续使用这个结构体
    std::mem::replace(person, Person { name: String::new(), age: 0 })
}

在这个函数中：

1. 所有权：函数接收Person结构体的可变引用&mut Person，因此在函数内部，Person结构体的所有权仍归调用者所有。当函数返回时，通过std::mem::replace将修改后的Person结构体返回，此时所有权转移到函数的返回值，调用者接收返回值后重新获得所有权。
2. 引用的作用：可变引用&mut Person允许函数修改传入的Person结构体的字段，同时避免了不必要的所有权转移，使得在函数执行期间，调用者和函数可以共享对Person结构体的访问，并且函数能够对其进行修改。