rust - Rust中的 move 语义是什么？

Question

在Rust中，有两种可能性可供引用

借用，即获取引用，但不允许更改引用目标。 &运算符从值中借用所有权。

可变地借入，即，获取引用以突变目标。 &mut运算符从值中可变地借用所有权。

Rust documentation about borrowing rules说:

First, any borrow must last for a scope no greater than that of the owner. Second, you may have one or the other of these two kinds of borrows, but not both at the same time:

• one or more references (&T) to a resource,
• exactly one mutable reference (&mut T).

我相信引用是创建指向该值的指针并通过该指针访问该值。如果存在更简单的等效实现，则可以由编译器对其进行优化。

但是，我不了解 move 的含义以及它的实现方式。

对于实现 Copy特征的类型，它意味着复制例如通过从源代码或 memcpy()逐级分配struct。对于小型结构或基元，此副本非常有效。

对于 ，请 move 吗？

这个问题不是 What are move semantics?的重复，因为Rust和C++是不同的语言，并且两者之间的 move 语义也不同。

Answer 1

语义

Rust实现了所谓的Affine Type System:

Affine types are a version of linear types imposing weaker constraints, corresponding to affine logic. An affine resource can only be used once, while a linear one must be used once.

不是 Copy并因此被 move 的类型是仿射类型:您可以使用一次，也可以永不使用它们，别无其他。

在以所有权为中心的世界观(*)中，Rust将其视为所有权转移。

(*)一些从事Rust的人员比我在CS方面的资格高得多，他们有意识地实现了仿射类型系统；然而，与Haskell揭露数学-y/cs-y概念相反，Rust倾向于揭露更多实用的概念。

注意:从我的阅读中可以看出，从用 #[must_use]标记的函数返回的仿射类型实际上是线性类型。

实现

这取决于。请记住，Rust是一种为速度而设计的语言，这里有许多优化途径在起作用，这取决于所使用的编译器(在我们的示例中为Rustc + LLVM)。

在函数体内( playground):

fn main() {
    let s = "Hello, World!".to_string();
    let t = s;
    println!("{}", t);
}

如果检查LLVM IR(在Debug中)，则会看到:

%_5 = alloca %"alloc::string::String", align 8
%t = alloca %"alloc::string::String", align 8
%s = alloca %"alloc::string::String", align 8

%0 = bitcast %"alloc::string::String"* %s to i8*
%1 = bitcast %"alloc::string::String"* %_5 to i8*
call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* %1, i8* %0, i64 24, i32 8, i1 false)
%2 = bitcast %"alloc::string::String"* %_5 to i8*
%3 = bitcast %"alloc::string::String"* %t to i8*
call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* %3, i8* %2, i64 24, i32 8, i1 false)

在幕后，rustc从 memcpy的结果调用 "Hello, World!".to_string()到 s，然后再调用 t。尽管看起来效率低下，但在Release模式下检查相同的IR，您会发现LLVM已完全删除了副本(意识到 s未被使用)。

调用函数时会发生相同的情况:理论上，您将对象“move ”到函数堆栈框架中，但是实际上，如果对象较大，则rustc编译器可能会改为传递指针。

另一种情况是从函数返回，但是即使这样，编译器仍可能会应用“返回值优化”并直接在调用者的堆栈框架中进行构建-也就是说，调用者传递了一个用于写入返回值的指针，中间存储。

Rust的所有权/借用限制使优化难以在C++中实现(C++也具有RVO，但在很多情况下无法应用)。

因此，摘要版本:

move 大型对象效率低下，但是有许多优化措施可能会完全消除此 move

move 涉及一个memcpy字节的std::mem::size_of::<T>()字节，因此 move 较大的String是有效的，因为它仅复制了几个字节，无论它们保存在

上的已分配缓冲区的大小如何