Rust 与其他编程语言相比，最大的亮点就是引入了一套在编译期间，通过静态分析的方式，确定所有对象的作用域与生命周期，从而可以精确的在某个对象不再被使用时，将其销毁，并且不引入任何运行时复杂度。
现代编程语言，对于堆上分配的内存（可以理解为 malloc 出来的内存）进行管理，不外乎两种方式：使用者在代码中显示调用函数，回收这部分内存；或者引入自动的垃圾回收机制，在运行时由程序自动管理。
前者的问题是给代码编写者引入了额外的工作，并且很难避免出 bug。后者的问题是会降低程序性能，尤其是对实时性要求比较高的程序。
值类型与引用类型
现代编程语言，大部分都会把类型分成两种：值类型与引用类型。
值类型一般类似 Java 中的 int / byte / bool 这种大小固定，分配在栈上的数据类型。在 Rust 中，这类类型都会实现 Copy 这个 trait，来标记它是一个值类型。
另外一种是大小不固定/可变的引用类型，比如 Java 中的 String，这种数据类型在内存中实际上是两部分：一部分在堆上，内容是其实际数据，另外一部分分配在栈上，内容实际上是个内存地址，指向栈上的实际数据。
对于值类型，因为它们保存在函数调用栈上，在函数调用结束，这个栈会被整体销毁，因此不存在「内存管理」这个问题。真正需要管理的，是引用类型的变量，因为在函数调用结束时，即使销毁了栈上保存的数据的地址，堆上的数据依然存在，这时不再做处理的话，就会发生内存泄漏。
RAII
RAII 全称为 Resource Acquisition Is Initialization，是 C++ 中的一种常见编程范式。RAII 也可以用作内存管理，参考如下代码：
class C {
public:
int *value;
C() {
value = new int();
}
~C() {
delete value;
}
};
void f() {
auto c = C();
}
int main() {
c();
return 0;
}
在上述代码中，C 这个类的构造函数进行内存分配，析构函数进行内存回收，这样这个类对应的堆上的内存（这里是 value）就和某个变量的生命周期绑定在了一起。在变量的作用域结束时，堆上的内存也被回收，因此我们就不需要在代码中来手动回收 C 中 value 字段的内存了。在例子中，只要出了函数 f，c.value 就会自动被回收。
这种方式代码编写者不需要手动回收内存，并且代码运行时也没有额外的负担。
Rust 的引用类型，都相当于已经应用了上面提到的 RAII 技术，在离开变量的生命周期作用域时，会自动将本身对应堆上的内存清空。
不过 RAII 也有一些缺陷，比如将 c 赋值给另外一个变量上，会导致类的析构函数被调用两次，以及多线程等复杂的情况下的正确性。
move 语义
Rust 的赋值（= 语句）、函数传参、返回结果这三个操作，如果针对的目标是一个值类型的话，相当于把这个值的内容复制到目标上，原来的值上的修改不会应用到新的值上。这一点和其他常见编程语言相同。举个例子：
fn main() {
let a = 1;
let mut b = a;
b += 1;
println("a: {}, b: {}", a, b); // 输出为 "a: 1, b: 2"，并且此时两个变量都可以被使用。
}
那在一个引用类型上，执行上述操作会如何呢？我们以 String 为例：
fn main() {
let a = String::from("hello");
let b = a;
println!("{}", a);
}
此时我们会遇到一个编译错误：
error[E0382]: use of moved value: `a`
--> a.rs:4:20
|
3 | let b = a;
| - value moved here
4 | println!("{}", a);
| ^ value used here after move
|
= note: move occurs because `a` has type `std::string::String`, which does not implement the `Copy` trait
原因是，这类引用类型，在进行赋值、函数传参、返回结果操作时，并不是把内存内容复制一份过去，而是将数据「移动」到了新的变量上，原来的变量会不能使用。
这样就能确保堆上分配的一段内存，都只有唯一的拥有者。这样就解决了上面提到的 RAII 将一个引用类型变量赋值给另外一个类型，内存被回收两次的问题了。
引用
不过在 Rust 中，move 语义虽然保证了每个引用类型数据都有唯一的拥有者，但是这样也给编写代码造成了不便。比如我们想写一个计算 String 长度的函数：
fn get_string_length(the_s: String) -> usize {
return the_s.len();
}
fn main() {
let s = String::from("Hello!");
get_string_length(s);
println!("{}'s length is {}", s, length);
}
编译时会得到一个错误：
error[E0382]: use of moved value: `s`
--> a.rs:8:35
|
7 | let length = get_string_length(s);
| - value moved here
8 | println!("{}'s length is {}", s, length);
| ^ value used here after move
|
= note: move occurs because `s` has type `std::string::String`, which does not implement the `Copy` trait
error: aborting due to previous error
原因就是在调用 get_string_length 的时候，实际字符串的拥有权，已经从变量 s 转移到了 get_string_length 函数的参数 the_s 上，后续再使用 s 当然会失败。
当然我们可以修改一下函数，让它在最后不仅返回字符串的长度，同时也返回作为参数的字符串，这样所有权又可以转移回调用者上。不过显然这种做法会很啰嗦并且不优雅。
为此 Rust 又引入了 引用 这个概念。引用有些类似 C++ 中的引用，并且都是只需要在变量以及类型的前面加上 & 前缀即可。我们用引用来对上面的代码进行改写：
fn get_string_length(s: &String) -> usize {
return s.len();
}
fn main() {
let s = String::from("Hello!");
let length = get_string_length(&s);
println!("{}'s length is {}", s, length);
}
这样代码就可以正确编译和运行了。
在 Rust 中，通过引用，之前需要进行 move 语义的操作，就会变成 borrow 语义的操作，对象的生命周期并不会转移，只是暂时「借出」到了新的地方。
引用的可变性
如果学过 Rust，都应该知道在声明一个变量的时候，可以加上 mut 前缀，来表明这个变量是可以改变的。
在声明一个引用的类型时，也可以加上 mut 前缀。它的意思是，借出的这个引用，是可以被借用者修改的。
不过值得注意的是，一个变量只能借出一个可变引用，此时不能再借出任何引用（包括非可变引用）。这个限制是为了防止多线程情况下，数据的一致性出现问题。
