[易学易懂系列|rustlang语言|零基础|快速入门|（4）]

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Borrowing

继续讲讲另一个重要的概念：借用（borrowing）,

什么是借用？

我们先来看前一文章（[ 易学易懂系列|rustlang语言|零基础|快速入门|（3）] ）的代码 ：

let a = [1, 2, 3];

 let b = a;

 println!("{:?} {:?}", a, b); *// [1, 2, 3] [1, 2, 3]*

 let a = vec![1, 2, 3];

 let b = a;

 println!("{:?} {:?}", a, b); *// Error; use of moved value: `a`*

我们从上篇文章知道，第二段代码会报错，那怎么才能不报错呢？

我们改成以下代码：

let a = vec![1, 2, 3];

 let b = **&**a;//这里加了一个符号：**&**，表示借用

 println!("{:?} {:?}", a, b); *// correct*

现在可以顺利通过傲娇的编程器女王的检查了！这就是“借用”的功效！

这里就出来一个rust语言的概念，叫借用（borrowing）。

来看下定义：

英语： [Borrow (verb)]( https://github.com/nikomatsakis/rust-tutorials-keynote/blob/master/Ownership and Borrowing.pdf) To receive something with the promise of returning it.

翻译成中文：出来混，借了东西，迟早要还的！

那借用又分两类型：

1.共享借用（ Shared Borrowing (&T) ）

数据可以借用给一个或多个用户（或线程），但只准一个用户修改。

2.可变借用（ Mutable Borrowing (&mut T) ）

数据可以借用给一个用户，并只准这个用户修改，同时不准其他用户访问。

借用规则如下 ：

1.数据同一时间，只能是其中一种借用，要么是共享借用（ Shared Borrowing (&T) ），要么是可变借用（ Mutable Borrowing (&mut T) ）。

2.借用概念适用于复制类型（Copy type ）和移动类型（ Move type ）。

请看如下代码：

fn main() {
  let mut a = vec![1, 2, 3];
  let b = &mut a;  //  &mut borrow of `a` starts here
                   //  ⁝
  // some code     //  ⁝
  // some code     //  ⁝
}                  //  &mut borrow of `a` ends here


fn main() {
  let mut a = vec![1, 2, 3];
  let b = &mut a;  //  &mut borrow of `a` starts here
  // some code

  println!("{:?}", a); // trying to access `a` as a shared borrow, so giving an error
}                  //  &mut borrow of `a` ends here


fn main() {
  let mut a = vec![1, 2, 3];
  {
    let b = &mut a;  //  &mut borrow of `a` starts here
    // any other code
  }                  //  &mut borrow of `a` ends here

  println!("{:?}", a); // allow borrowing `a` as a shared borrow
}

从上面代码，我们可以看出，借用，也是有“生命周期”的。

像这段代码 ：

fn main() {  
    let mut a = vec![1, 2, 3]; 
    let b = &mut a; // &mut borrow of `a` starts here  // some code

    println!("{:?}", a); // trying to access `a` as a shared borrow, so giving                          //an error 
} // &mut borrow of `a` ends here

为什么会报错？因为当最后一行代码：

println!("{:?}", a);

要访问a时，a对数据的所有权，已经借用给b了。a已经没有数据所有权。所以报错。

那要怎么办？

加上大括号“{}”。

如下 ：

let mut a = vec![1, 2, 3];
  {
    let b = &mut a;  //  &mut borrow of `a` starts here
    // any other code
  }                  //  &mut borrow of `a` ends here

  println!("{:?}", a); // allow borrowing `a` as a shared borrow

加上{}后，把借用，限定在大括号内，大括号结束后，b会把 所有权还给 a。

这时，a对数据有了所有权，就可以访问数据了！

那共享借用和可变借用有什么区别呢，请看代码如下 ：

共享借用：

fn main() {
    let a = [1, 2, 3];
    let b = &a;
    println!("{:?} {}", a, b[0]); // [1, 2, 3] 1
}


fn main() {
    let a = vec![1, 2, 3];
    let b = get_first_element(&a);

    println!("{:?} {}", a, b); // [1, 2, 3] 1
}

fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 {
    a[0]
}

第一段代码：

fn main() {
    let a = [1, 2, 3];
    let b = &a;
    println!("{:?} {}", a, b[0]); // [1, 2, 3] 1
}

这里a借用给了b，为什么a还可以访问呢？因为a的类型是数组，是基本类型。这是复制类型，共享借用，只借用复制数据。所以，原来a还是拥有对原始数据的所有权。

第二段代码：

fn main() {
    let a = vec![1, 2, 3];
    let b = get_first_element(&a);

    println!("{:?} {}", a, b); // [1, 2, 3] 1
}

fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 {
    a[0]
}

这里定义一个函数，get_first_element，返回值为数组中的第一个值。b从函数中得到值1。没有什么问题。

现在我们修改一下函数get_first_element的代码，如下 ：

fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 {

 a[0]=9;

 a[0]

}

这时，傲娇的编译器女王，又扔出一个错误给你：

fn get_first_element(a: &Vec<i32>) -> i32 { 
    | --------- help: consider changing this to be a mutable reference: `&mut std::vec::Vec` 
    | a[0]=9;  | 
      ^ `a` is a `&` reference, so the data it refers to cannot be borrowed as mutable

这些错误信息很清楚地告诉你：

你现在是共享借用，共享借用只能共享数据，不能修改！(这里的真实含义是： 共享借用了数据，没有所有权，如果没有所有权，就没有修改权，只有拥有所有权，才有修改权！ )

那要修改怎么办？用可变借用啊！

把代码修改为如下就可以了：

fn main() {  
let mut a = vec![1, 2, 3]; 
let b = get_first_element(&mut a);//从函数get_first_element返回后，把数据所有权还给a


println!("{:?} {}", a, b); // [9, 2, 3] 9


}

fn get_first_element(g: &mut Vec<i32>) -> i32 { //开始借用 a的数据
  g[0]=9;
  g[0]

}//结束借用 a的数据，返回到main函数后，把数据所有权还给a

以上代码，已经把 不可变 变量a改为 可变 变量， 共享变量 &a改为 可变共享 &mut a。

在上面的代码中，a所绑定的数据的 所有权（ownership） 已经 移动 （ move ）,也就是说数据 所有权（ownership） 已经从a转交到函数get_first_element的参数变量g，在函数get_first_element内，修改了数据的内容，然后返回main函数，并把数据所有权 还给 绑定变量a，这时数据内容已经更新。

所以打印结果为：

[9, 2, 3] 9

再看看可变借用完整例子：

fn main() {
    let mut a = [1, 2, 3];
    let b = &mut a;
    b[0] = 4;
    println!("{:?}", b); // [4, 2, 3]
}


fn main() {
    let mut a = [1, 2, 3];
    {
        let b = &mut a;
        b[0] = 4;
    }

    println!("{:?}", a); // [4, 2, 3]
}


fn main() {
    let mut a = vec![1, 2, 3];
    let b = change_and_get_first_element(&mut a);

    println!("{:?} {}", a, b); // [4, 2, 3] 4
}

fn change_and_get_first_element(a: &mut Vec<i32>) -> i32 {
    a[0] = 4;
    a[0]
}

所以，我们结合 所有权（Ownership） 和 借用（Borrowing） 两个概念来理解。

得出来一个重要结论：

1.没有所有权，就没有修改权，只有拥有所有权，才有修改权。

2.共享借用，不会转交数据所有权，所以借用者，没有修改权，借用者归还数据所有权后，数据内容不变。

3.可变借用，会转交数据所有权，所以借用者，拥有修改权，借用者归还数据所有权后，数据内容可能已经改变。

以上，希望对你有用。

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本人精通java高并发，DDD，微服务等技术实践，以及python，golang技术栈。 本人姓名郭莹城，坐标深圳，前IBM架构师、咨询师、敏捷开发技术教练，前IBM区块链研究小组成员、十四年架构设计工作经验，《区块链核心技术与应用》作者之一， 现有成熟团队提供区块链开发相关业务（公链，交易所，钱包，Dapp,智能合约）。 工作微信&QQ：360369487，交易所开发与区块链钱包开发业务，加我注明：博客园+开发，想学习golang和rust的同学，也可以加我微信，备注：博客园+golang或博客园+rust,谢谢！