栈内存和堆内存变量生命周期差异
- 栈内存：
- 栈上存储的变量生命周期通常较短，并且遵循后进先出（LIFO）的原则。当一个函数调用结束，该函数栈帧中的所有变量（在栈上分配）都会被自动释放。例如，基本数据类型（如
i32、bool等）默认存储在栈上。
- 示例：
fn main() {
let num: i32 = 10;
// num存储在栈上，当main函数结束，num占用的栈空间会被释放
}
- 堆内存：
- 堆上存储的变量生命周期相对灵活，但管理更复杂。Rust使用所有权系统来管理堆内存变量的生命周期。当一个堆上变量的所有者超出其作用域，Rust会自动释放该变量占用的堆内存。例如，
Box类型是用于在堆上分配内存的智能指针。
- 示例：
fn main() {
let boxed_num = Box::new(10);
// boxed_num是一个指向堆上数据的智能指针，当main函数结束，
// boxed_num超出作用域，堆上分配的内存会被释放
}
通过所有权和借用规则管理差异
函数调用场景
- 所有权转移：
- 当一个拥有堆内存数据所有权的变量作为参数传递给函数时，所有权会发生转移。函数成为新的所有者，调用结束后，函数栈帧销毁时会释放堆内存。
- 示例：
fn take_ownership(vec: Vec<i32>) {
// vec现在是Vec<i32>的所有者，当函数结束，vec占用的堆内存会被释放
}
fn main() {
let my_vec = vec![1, 2, 3];
take_ownership(my_vec);
// 这里my_vec不再有效，因为所有权已转移给take_ownership函数
}
- 借用：
- 如果不想转移所有权，可以使用借用。借用允许函数临时访问变量，而不获取所有权。有两种类型的借用：不可变借用（
&）和可变借用（&mut）。
- 示例：
fn print_vec(vec: &Vec<i32>) {
for num in vec {
println!("{}", num);
}
// vec是借用的，函数结束后，vec所引用的数据所有权仍在调用者手中
}
fn main() {
let my_vec = vec![1, 2, 3];
print_vec(&my_vec);
// my_vec仍然有效，因为所有权未转移
}
结构体使用场景
- 结构体中包含堆内存数据：
- 当结构体的字段包含堆内存数据（如
Box或Vec）时，结构体实例的生命周期管理遵循所有权规则。当结构体实例超出作用域，其所有字段（包括堆内存数据）都会被释放。
- 示例：
struct MyStruct {
data: Vec<i32>
}
fn main() {
let s = MyStruct { data: vec![1, 2, 3] };
// s包含一个Vec<i32>，当s超出作用域，Vec<i32>占用的堆内存会被释放
}
- 结构体借用：
- 可以通过借用结构体实例来访问其字段，而不转移所有权。
- 示例：
struct MyStruct {
data: Vec<i32>
}
fn print_struct(s: &MyStruct) {
for num in &s.data {
println!("{}", num);
}
// s是借用的，函数结束后，s所引用的结构体实例所有权仍在调用者手中
}
fn main() {
let s = MyStruct { data: vec![1, 2, 3] };
print_struct(&s);
// s仍然有效，因为所有权未转移
}
