Rust--如何实现内存安全的？

本文主要是介绍Rust--如何实现内存安全的？，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

一、Rust的内存管理

采用虚拟内存空间在栈和堆上分配内存，这是诸多编程语言通用的内存管理基石，Rust也是一样。然而，与c/c++语言不同的是，Rust不需要开发者显式地通过malloc/new或free/delete之类的函数去分配和回收堆内存。

栈内存的生命周期是短暂的，会随着栈展开（如函数调用）的过程而被自动清理。而堆内容是动态的，其分配和重新分配并不遵循某个固定的模式，所以需要使用指针来对其进行跟踪。

Rust也引入了智能指针来管理内存。智能指针在堆上开辟内存空间，并拥有其所有权，通过存储于栈中的指针来管理堆内存。智能指针的RAII机制利用栈的特点，在栈元素被自动清空时自动调用析构函数，来释放智能指针所管理的堆内存间。

函数的局部变量

在函数中定义的局部变量都会被默认存储到栈中。这和c/c++语言，甚至更多的语言行为都一样，但不同的是，Rust编译器可以检查末初始化的变量，以保证内存安全。

Rust编译器会对代码做基本的静态分支流程分析。

当函数调用完毕时，栈帧会被释放，局部变量会被清空。如果变量指向堆内存，那么Rust会自动清空其指向的已分配堆内存。

Rust中的指针

Rust中的指针大致可以分为三种：引用、原生指针（裸指针）和智能指针。

• 原生指针可以在unsafe块下任意使用，不受Rust的安全检查规则的限制；
• 引用则必须受到编译器安全检查规则的限制；
• 智能指针是对指针的一层封装，提供了一些额外的功能，比如自动释放堆内存。智能指针区别于常规结构体的特性在于，它实现了Deref和Drop这两个trait。 Deref提供了解引用能力，Drop提供了自动析构的能力，正是这两个trait让智能指针拥有了类似指针的行为。比如String和Vec类型就是一种智能指针。

RAII（构造和析构）

RAII使用构造函数来初始化资源，使用析构函数来回收资源。

RAII与GC最大的不同在于，RAII将资源托管给创建堆内存的指针对象本身来管理，并保证资源在其生命周期内始终有效，一旦生命周期终止，资源马上会被回收。

二、Rust的内存安全

三、所有权系统

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