面试题：Rust中获取与修改操作的借用规则

获取和修改操作时借用规则的作用

不可变借用：
- 在Rust中，当进行获取（读取）操作时，通常使用不可变借用。可以有多个不可变借用同时存在。例如：
```
fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let r1 = &s;
    let r2 = &s;
    println!("{} and {}", r1, r2);
}
```
- 这里r1和r2都是对s的不可变借用，它们可以同时存在，因为读取操作不会改变数据，不会引发数据竞争。
可变借用：
- 当进行修改操作时，需要使用可变借用。但是，在同一作用域内，对于一个给定的变量，只能有一个可变借用。例如：
```
fn main() {
    let mut s = String::from("hello");
    let r = &mut s;
    r.push_str(", world");
    println!("{}", r);
}
```
- 这里r是对s的可变借用，在r有效的作用域内，不能再有其他对s的借用（无论是可变还是不可变），以确保数据的一致性，避免出现数据竞争。

借用规则对内存安全的重要性

防止数据竞争：
- Rust的借用规则通过限制同一时间对数据的访问方式，确保不会出现多个指针同时对同一内存位置进行读写操作的情况。数据竞争会导致未定义行为，在多线程环境下尤其危险。例如，在C/C++中，如果多个线程同时读写同一内存位置而没有适当的同步机制，就可能出现数据损坏、程序崩溃等问题。而Rust的借用规则从根本上杜绝了这种情况在单线程中的发生，并且在多线程编程中，通过Send和Sync trait进一步保证内存安全。
自动内存管理：
- 借用规则与Rust的所有权系统紧密结合，有助于自动管理内存。当一个变量离开其作用域时，Rust会自动释放其占用的内存。借用规则确保在变量被释放时，不会有其他指针仍然指向该内存，避免了悬空指针的问题。例如，如果一个指针指向的内存已经被释放，在后续使用该指针时就会导致未定义行为，而Rust通过所有权和借用规则避免了这种情况。

违反借用规则时编译器报错示例

多个可变借用：

fn main() {
    let mut s = String::from("hello");
    let r1 = &mut s;
    let r2 = &mut s; // 编译错误
    r1.push_str(", world");
    r2.push_str("!");
}

编译器会报错：error[E0499]: cannot borrow s as mutable more than once at a time，提示不能同时对s进行多次可变借用。

不可变借用和可变借用同时存在：
```
fn main() {
    let mut s = String::from("hello");
    let r1 = &s;
    let r2 = &mut s; // 编译错误
    println!("{}", r1);
    r2.push_str(", world");
}
```
- 编译器会报错：error[E0502]: cannot borrow s as mutable because it is also borrowed as immutable，表明不能在有不可变借用的情况下再进行可变借用。

星途面试题库

面试题：Rust中获取与修改操作的借用规则

知识考点

面试题答案

获取和修改操作时借用规则的作用

借用规则对内存安全的重要性

违反借用规则时编译器报错示例