rustの所有権と参照

Cと少し違うところがある感じがしたのでメモ。
前提として、Cでのポインタ、参照などを分かっていないと難しい。

所有権について

rustには所有権という概念がある。

String型など、ヒープによって確保されるデータ（コンパイル時にサイズが不明なデータとも言える）を変数に格納するとき、そのデータ ”そのもの” ではなく ”データのポインタ” が格納される。（Cでの文字列と同じ感じ。）

もし、下コードのように x がString型の変数であり、そこから y = x とするとき、x, yどちらも、同じ"データのポインタ"が格納される。

そして、rustはスコープを抜けたら、メモリを開放するという特徴がある。

もしx, yで同じポインタを持っているのであれば、同じメモリを解放しようとしてしまう。
これを防ぐためのものが”所有権”である。
y = x としたときに所有権がyに移る、つまりxは無効にされるのである。
なので下コードはコンパイルが通らない。

main.rs

fn mov()
{
    // 前提　rustはスコープから抜けたらメモリを開放する
    let x = String::from("hello");
    let y = x;
    // この時、”所有権”がyに渡される
    // 渡されたらxは無効となる(開放するとき、xが有効だとx, yで同じアドレスを開放することになってしまう)
    // 所有権はポインタとは違う(参照ではない)
    println!("{}, {}", x, y);
    // この場合コンパイルエラーが発生(xを指定したため)
}

ちなみにヒープで確保されないデータ（スタックで確保されるデータ、整数型など。）では、値がコピーされるので、下のコードのように

main.rs

fn cpy()
{
    let x = 5;
    let y = x;

    println!("{}, {}", x, y);
    //出力結果:5, 5
}

とすることができる。

所有権はそのままで、データを参照する

参照を使えば、所有権は移動しないで、値を見ることができる。

main.rs

fn mov()
{
    let x = String::from("hello");
    let y = &x;
    // yはxを参照する　所有権は移動しない
    println!("{}, {}", x, y);
    // 出力結果:hello, hello
    // この場合コンパイルエラーは発生しない
}

ここでは、xは文字列データのポインタを持っており、yはxへのポインタを持っている
つまり、二重開放にならず、エラーを吐かない。

ただし、ここでは参照なので、xの値が変化したらyも変化してしまう。
借用されているのでそもそもxの値を変化できないです(&mutとか使えば違うのかもしれないですけど)。2か月前の自分変なこと書いてる...

それが嫌なら、depp copyをすればいい。これでヒープデータが完璧にコピーされる。

main.rs

fn mov()
{    
    let x = String::from("hello");
    let y = x.clone();
    // yはxのdeep copyとなる　つまりhelloという文字列がメモリ空間に二つ確保される
    println!("{}, {}", x, y);
    // 出力結果:hello, hello
}

まとめ

ヒープで確保されるデータ ... 一つのデータで、アドレスを参照することによってやりくり -> ムーブ
rustはこのようなデータはデフォルトでは一つでやりくりする？

スタックで確保されるデータ ... データを複製できる -> コピー

所有権が移る = データがムーブされるといった感じでいいのだろうか。

参考