第19章 标准库类型

标准库提供了很多自定义类型，在原生类型基础上进行了大量扩充。这是部分自定义类型：

• 可增长的 String（字符串），如: "hello world"
• 可增长的向量（vector）: [1, 2, 3]
• 选项类型（optional types）: Option<i32>
• 错误处理类型（error handling types）: Result<i32, i32>
• 堆分配的指针（heap allocated pointers）: Box<i32>

参见：

原生类型 和 标准库

箱子、栈和堆

在 Rust 中，所有值默认都是栈分配的。通过创建 Box<T>，可以把值装箱（boxed）来使它在堆上分配。箱子（box，即 Box<T> 类型的实例）是一个智能指针，指向堆分配的 T 类型的值。当箱子离开作用域时，它的析构函数会被调用，内部的对象会被销毁，堆上分配的内存也会被释放。

被装箱的值可以使用 * 运算符进行解引用；这会移除掉一层装箱。

use std::mem;

#[allow(dead_code)]
#[derive(Debug, Clone, Copy)]
struct Point {
    x: f64,
    y: f64,
}

#[allow(dead_code)]
struct Rectangle {
    p1: Point,
    p2: Point,
}

fn origin() -> Point {
    Point { x: 0.0, y: 0.0 }
}

fn boxed_origin() -> Box<Point> {
    // 在堆上分配这个点（point），并返回一个指向它的指针
    Box::new(Point { x: 0.0, y: 0.0 })
}

fn main() {
    // （所有的类型标注都不是必需的）
    // 栈分配的变量
    let point: Point = origin();
    let rectangle: Rectangle = Rectangle {
        p1: origin(),
        p2: Point { x: 3.0, y: 4.0 }
    };

    // 堆分配的 rectangle（矩形）
    let boxed_rectangle: Box<Rectangle> = Box::new(Rectangle {
        p1: origin(),
        p2: origin()
    });

    // 函数的输出可以装箱
    let boxed_point: Box<Point> = Box::new(origin());

    // 两层装箱
    let box_in_a_box: Box<Box<Point>> = Box::new(boxed_origin());

    println!("Point occupies {} bytes in the stack",
             mem::size_of_val(&point));
    println!("Rectangle occupies {} bytes in the stack",
             mem::size_of_val(&rectangle));

    // box 的宽度就是指针宽度
    println!("Boxed point occupies {} bytes in the stack",
             mem::size_of_val(&boxed_point));
    println!("Boxed rectangle occupies {} bytes in the stack",
             mem::size_of_val(&boxed_rectangle));
    println!("Boxed box occupies {} bytes in the stack",
             mem::size_of_val(&box_in_a_box));

    // 将包含在 `boxed_point` 中的数据复制到 `unboxed_point`
    let unboxed_point: Point = *boxed_point;
    println!("Unboxed point occupies {} bytes in the stack",
             mem::size_of_val(&unboxed_point));
}

动态数组 vector

vector 是大小可变的数组。和 slice（切片）类似，它们的大小在编译时是未知的，但它们可以随时扩大或缩小。一个 vector 使用 3 个词来表示：一个指向数据的指针，vector 的长度，还有它的容量。此容量指明了要为这个 vector 保留多少内存。vector 的长度只要小于该容量，就可以随意增长；当需要超过这个阈值时，会给 vector 重新分配一段更大的容量。

fn main() {
    // 迭代器可以被收集到 vector 中
    let collected_iterator: Vec<i32> = (0..10).collect();
    println!("Collected (0..10) into: {:?}", collected_iterator);

    // `vec!` 宏可用来初始化一个 vector
    let mut xs = vec![1i32, 2, 3];
    println!("Initial vector: {:?}", xs);

    // 在 vector 的尾部插入一个新的元素
    println!("Push 4 into the vector");
    xs.push(4);
    println!("Vector: {:?}", xs);

    // 报错！不可变 vector 不可增长
    collected_iterator.push(0);
    // 改正 ^ 将此行注释掉

    // `len` 方法获得一个 vector 的当前大小
    println!("Vector size: {}", xs.len());

    // 下标使用中括号表示（从 0 开始）
    println!("Second element: {}", xs[1]);

    // `pop` 移除 vector 的最后一个元素并将它返回
    println!("Pop last element: {:?}", xs.pop());

    // 超出下标范围将抛出一个 panic
    println!("Fourth element: {}", xs[3]);
    // 改正 ^ 注释掉此行

    // 迭代一个 `Vector` 很容易
    println!("Contents of xs:");
    for x in xs.iter() {
        println!("> {}", x);
    }

    // 可以在迭代 `Vector` 的同时，使用独立变量（`i`）来记录迭代次数
    for (i, x) in xs.iter().enumerate() {
        println!("In position {} we have value {}", i, x);
    }

    // 多亏了 `iter_mut`，可变的 `Vector` 在迭代的同时，其中每个值都能被修改
    for x in xs.iter_mut() {
        *x *= 3;
    }
    println!("Updated vector: {:?}", xs);
}

更多 Vec 方法可以在 std::vec 模块中找到。

字符串

Rust 中有两种字符串类型：String 和 &str。

String 被存储为由字节组成的 vector（Vec<u8>），但保证了它一定是一个有效的 UTF-8 序列。String 是堆分配的，可增长的，且不是零结尾的（null terminated）。

&str 是一个总是指向有效 UTF-8 序列的切片（&[u8]），并可用来查看 String 的内容，就如同 &[T] 是 Vec<T> 的全部或部分引用。

fn main() {
    // （所有的类型标注都不是必需的）
    // 一个对只读内存中分配的字符串的引用
    let pangram: &'static str = "the quick brown fox jumps over the lazy dog";
    println!("Pangram: {}", pangram);

    // 逆序迭代单词，这里并没有分配新的字符串
    println!("Words in reverse");
    for word in pangram.split_whitespace().rev() {
        println!("> {}", word);
    }

    // 复制字符到一个 vector，排序并移除重复值
    let mut chars: Vec<char> = pangram.chars().collect();
    chars.sort();
    chars.dedup();

    // 创建一个空的且可增长的 `String`
    let mut string = String::new();
    for c in chars {
        // 在字符串的尾部插入一个字符
        string.push(c);
        // 在字符串尾部插入一个字符串
        string.push_str(", ");
    }

    // 这个缩短的字符串是原字符串的一个切片，所以没有执行新的分配操作
    let chars_to_trim: &[char] = &[' ', ','];
    let trimmed_str: &str = string.trim_matches(chars_to_trim);
    println!("Used characters: {}", trimmed_str);

    // 堆分配一个字符串
    let alice = String::from("I like dogs");
    // 分配新内存并存储修改过的字符串
    let bob: String = alice.replace("dog", "cat");

    println!("Alice says: {}", alice);
    println!("Bob says: {}", bob);
}

更多 str/String 方法可以在 std::str 和 std::string 模块中找到。

字面量与转义字符

书写含有特殊字符的字符串字面量有很多种方法。它们都会产生类似的 &str，所以最好选择最方便的写法。类似地，字节串（byte string）字面量也有多种写法，它们都会产生 &[u8; N] 类型。

通常特殊字符是使用反斜杠字符 \ 来转义的，这样你就可以在字符串中写入各种各样的字符，甚至是不可打印的字符以及你不知道如何输入的字符。如果你需要反斜杠字符，再用另一个反斜杠来转义它就可以，像这样：\\。

字面量中出现的字符串或字符定界符必须转义："\""、'\''。

fn main() {
    // 通过转义，可以用十六进制值来表示字节。
    let byte_escape = "I'm writing \x52\x75\x73\x74!";
    println!("What are you doing\x3F (\\x3F means ?) {}", byte_escape);

    // 也可以使用 Unicode 码位表示。
    let unicode_codepoint = "\u{211D}";
    let character_name = "\"DOUBLE-STRUCK CAPITAL R\"";

    println!("Unicode character {} (U+211D) is called {}",
                unicode_codepoint, character_name );


    let long_string = "String literals
                        can span multiple lines.
                        The linebreak and indentation here ->\
                        <- can be escaped too!";
    println!("{}", long_string);
}

有时会有太多需要转义的字符，或者是直接原样写出会更便利。这时可以使用原始字符串（raw string）。

fn main() {
    let raw_str = r"Escapes don't work here: \x3F \u{211D}";
    println!("{}", raw_str);

    // 如果你要在原始字符串中写引号，请在两边加一对 #
    let quotes = r#"And then I said: "There is no escape!""#;
    println!("{}", quotes);

    // 如果字符串中需要写 "#，那就在定界符中使用更多的 #。
    // 可使用的 # 的数目没有限制。
    let longer_delimiter = r###"A string with "# in it. And even "##!"###;
    println!("{}", longer_delimiter);
}

想要非 UTF-8 字符串（记住，&str 和 String 都必须是合法的 UTF-8 序列），或者需要一个字节数组，其中大部分是文本？请使用字节串（byte string）！

use std::str;

fn main() {
    // 注意这并不是一个 &str
    let bytestring: &[u8; 20] = b"this is a bytestring";

    // 字节串没有实现 Display，所以它们的打印功能有些受限
    println!("A bytestring: {:?}", bytestring);

    // 字节串可以使用单字节的转义字符...
    let escaped = b"\x52\x75\x73\x74 as bytes";
    // ...但不能使用 Unicode 转义字符
    // let escaped = b"\u{211D} is not allowed";
    println!("Some escaped bytes: {:?}", escaped);


    // 原始字节串和原始字符串的写法一样
    let raw_bytestring = br"\u{211D} is not escaped here";
    println!("{:?}", raw_bytestring);

    // 把字节串转换为 &str 可能失败
    if let Ok(my_str) = str::from_utf8(raw_bytestring) {
        println!("And the same as text: '{}'", my_str);
    }

    let quotes = br#"You can also use "fancier" formatting, \
                    like with normal raw strings"#;

    // 字节串可以不使用 UTF-8 编码
    let shift_jis = b"\x82\xe6\x82\xa8\x82\xb1\x82"; // SHIFT-JIS 编码的 "ようこそ"

    // 但这样的话它们就无法转换成 &str 了
    match str::from_utf8(shift_jis) {
        Ok(my_str) => println!("Conversion successful: '{}'", my_str),
        Err(e) => println!("Conversion failed: {:?}", e),
    };
}

若需要在编码间转换，请使用 encoding crate。

Rust 参考中的 Tokens 一章详细地列出了书写字符串字面量和转义字符的方法。

选项 Option

有时候想要捕捉到程序某部分的失败信息，而不是调用 panic!；这可使用 Option 枚举类型来实现。

Option<T> 有两个变量：

• None，表明失败或缺少值
• Some(value)，元组结构体，封装了一个 T 类型的值 value

// 不会 `panic!` 的整数除法。
fn checked_division(dividend: i32, divisor: i32) -> Option<i32> {
    if divisor == 0 {
        // 失败表示成 `None` 取值
        None
    } else {
        // 结果 Result 被包装到 `Some` 取值中
        Some(dividend / divisor)
    }
}

// 此函数处理可能失败的除法
fn try_division(dividend: i32, divisor: i32) {
    // `Option` 值可以进行模式匹配，就和其他枚举类型一样
    match checked_division(dividend, divisor) {
        None => println!("{} / {} failed!", dividend, divisor),
        Some(quotient) => {
            println!("{} / {} = {}", dividend, divisor, quotient)
        },
    }
}

fn main() {
    try_division(4, 2);
    try_division(1, 0);

    // 绑定 `None` 到一个变量需要类型标注
    let none: Option<i32> = None;
    let _equivalent_none = None::<i32>;

    let optional_float = Some(0f32);

    // 解包 `Some` 将取出被包装的值。
    println!("{:?} unwraps to {:?}", optional_float, optional_float.unwrap());

    // 解包 `None` 将会引发 `panic!`。
    println!("{:?} unwraps to {:?}", none, none.unwrap());
}

结果 Result

我们已经看到 Option 枚举类型可以用作可能失败的函数的返回值，其中返回 None 可以表明失败。但是有时要强调为什么一个操作会失败。为做到这点，我们提供了 Result 枚举类型。

Result<T, E> 类型拥有两个取值：

• Ok(value) 表示操作成功，并包装操作返回的 value（value 拥有 T 类型）。
• Err(why)，表示操作失败，并包装 why，它（但愿）能够解释失败的原因（why 拥有 E 类型）。

mod checked {
    // 我们想要捕获的数学 “错误”
    #[derive(Debug)]
    pub enum MathError {
        DivisionByZero,
        NegativeLogarithm,
        NegativeSquareRoot,
    }

    pub type MathResult = Result<f64, MathError>;

    pub fn div(x: f64, y: f64) -> MathResult {
        if y == 0.0 {
            // 此操作将会失败，那么（与其让程序崩溃）不如把失败的原因包装在
            // `Err` 中并返回
            Err(MathError::DivisionByZero)
        } else {
            // 此操作是有效的，返回包装在 `Ok` 中的结果
            Ok(x / y)
        }
    }

    pub fn sqrt(x: f64) -> MathResult {
        if x < 0.0 {
            Err(MathError::NegativeSquareRoot)
        } else {
            Ok(x.sqrt())
        }
    }

    pub fn ln(x: f64) -> MathResult {
        if x < 0.0 {
            Err(MathError::NegativeLogarithm)
        } else {
            Ok(x.ln())
        }
    }
}

// `op(x, y)` === `sqrt(ln(x / y))`
fn op(x: f64, y: f64) -> f64 {
    // 这是一个三层的 match 金字塔！
    match checked::div(x, y) {
        Err(why) => panic!("{:?}", why),
        Ok(ratio) => match checked::ln(ratio) {
            Err(why) => panic!("{:?}", why),
            Ok(ln) => match checked::sqrt(ln) {
                Err(why) => panic!("{:?}", why),
                Ok(sqrt) => sqrt,
            },
        },
    }
}

fn main() {
    // 这会失败吗？
    println!("{}", op(1.0, 10.0));
}

? 运算符

把 result 用 match 连接起来会显得很难看；幸运的是，? 运算符可以把这种逻辑变得干净漂亮。? 运算符用在返回值为 Result 的表达式后面，它等同于这样一个匹配表达式：其中 Err(err) 分支展开成提前返回的 return Err(err)，而 Ok(ok) 分支展开成 ok 表达式。

mod checked {
    #[derive(Debug)]
    enum MathError {
        DivisionByZero,
        NegativeLogarithm,
        NegativeSquareRoot,
    }

    type MathResult = Result<f64, MathError>;

    fn div(x: f64, y: f64) -> MathResult {
        if y == 0.0 {
            Err(MathError::DivisionByZero)
        } else {
            Ok(x / y)
        }
    }

    fn sqrt(x: f64) -> MathResult {
        if x < 0.0 {
            Err(MathError::NegativeSquareRoot)
        } else {
            Ok(x.sqrt())
        }
    }

    fn ln(x: f64) -> MathResult {
        if x < 0.0 {
            Err(MathError::NegativeLogarithm)
        } else {
            Ok(x.ln())
        }
    }

    // 中间函数
    fn op_(x: f64, y: f64) -> MathResult {
        // 如果 `div` “失败” 了，那么返回 `DivisionByZero`
        let ratio = div(x, y)?;

        // 如果 `ln` “失败” 了，那么返回 `NegativeLogarithm`
        let ln = ln(ratio)?;

        sqrt(ln)
    }

    pub fn op(x: f64, y: f64) {
        match op_(x, y) {
            Err(why) => panic!("{}",match why {
                MathError::NegativeLogarithm
                    => "logarithm of negative number",
                MathError::DivisionByZero
                    => "division by zero",
                MathError::NegativeSquareRoot
                    => "square root of negative number",
            }),
            Ok(value) => println!("{}", value),
        }
    }
}

fn main() {
    checked::op(1.0, 10.0);
}

记得查阅文档，里面有很多匹配/组合 Result 的方法。

panic!

panic! 宏可用于产生一个 panic （恐慌），并开始回退（unwind）它的栈。在回退栈的同时，运行时将会释放该线程所拥有的所有资源，这是通过调用线程中所有对象的析构函数完成的。

因为我们正在处理的程序只有一个线程，panic! 将会引发程序报告 panic 消息并退出。

// 整型除法（/）的重新实现
fn division(dividend: i32, divisor: i32) -> i32 {
    if divisor == 0 {
        // 除以 0 会引发 panic
        panic!("division by zero");
    } else {
        dividend / divisor
    }
}

// `main` 任务
fn main() {
    // 堆分配的整数
    let _x = Box::new(0i32);

    // 此操作将会引发一个任务失败
    division(3, 0);

    println!("This point won't be reached!");

    // `_x` 应当会在此处被销毁
}

可以看到，panic! 不会泄露内存：

$ rustc panic.rs && valgrind ./panic
==4401== Memcheck, a memory error detector
==4401== Copyright (C) 2002-2013, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==4401== Using Valgrind-3.10.0.SVN and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==4401== Command: ./panic
==4401== 
thread '<main>' panicked at 'division by zero', panic.rs:5
==4401== 
==4401== HEAP SUMMARY:
==4401==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==4401==   total heap usage: 18 allocs, 18 frees, 1,648 bytes allocated
==4401== 
==4401== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==4401== 
==4401== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==4401== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)

散列表 HashMap

vector 通过整型下标来存储值，而 HashMap（散列表）通过键（key）来存储值。HashMap 的键可以是布尔型、整型、字符串，或任意实现了 Eq 和 Hash trait 的其他类型。在下一节将进一步介绍。

和 vector 类似，HashMap 也是可增长的，但 HashMap 在占据了多余空间时还可以缩小自己。可以使用 HashMap::with_capacity(unit) 创建具有一定初始容量的 HashMap，也可以使用 HashMap::new() 来获得一个带有默认初始容量的 HashMap（这是推荐方式）。

use std::collections::HashMap;

fn call(number: &str) -> &str {
    match number {
        "798-1364" => "We're sorry, the call cannot be completed as dialed. 
            Please hang up and try again.",
        "645-7689" => "Hello, this is Mr. Awesome's Pizza. My name is Fred.
            What can I get for you today?",
        _ => "Hi! Who is this again?"
    }
}

fn main() { 
    let mut contacts = HashMap::new();

    contacts.insert("Daniel", "798-1364");
    contacts.insert("Ashley", "645-7689");
    contacts.insert("Katie", "435-8291");
    contacts.insert("Robert", "956-1745");

    // 接受一个引用并返回 Option<&V>
    match contacts.get(&"Daniel") {
        Some(&number) => println!("Calling Daniel: {}", call(number)),
        _ => println!("Don't have Daniel's number."),
    }

    // 如果被插入的值为新内容，那么 `HashMap::insert()` 返回 `None`，
    // 否则返回 `Some(value)`
    contacts.insert("Daniel", "164-6743");

    match contacts.get(&"Ashley") {
        Some(&number) => println!("Calling Ashley: {}", call(number)),
        _ => println!("Don't have Ashley's number."),
    }

    contacts.remove(&("Ashley")); 

    // `HashMap::iter()` 返回一个迭代器，该迭代器以任意顺序举出
    // (&'a key, &'a value) 对。
    for (contact, &number) in contacts.iter() {
        println!("Calling {}: {}", contact, call(number)); 
    }
}

想要了解更多关于散列（hash）与散列表（hash map）（有时也称作 hash table）的工作原理，可以查看 Wikipedia 的散列表词条。

更改或自定义关键字类型

任何实现了 Eq 和 Hash trait 的类型都可以充当 HashMap 的键。这包括：

• bool （当然这个用处不大，因为只有两个可能的键）
• int，unit，以及其他整数类型
• String 和 &str（友情提示：如果使用 String 作为键来创建 HashMap，则可以 将 &str 作为散列表的 .get() 方法的参数，以获取值）

注意到 f32 和 f64 没有实现 Hash，这很大程度上是由于若使用浮点数作为散列表的键，浮点精度误差会很容易导致错误。

对于所有的集合类（collection class），如果它们包含的类型都分别实现了 Eq 和 Hash，那么这些集合类也就实现了 Eq 和 Hash。例如，若 T 实现了 Hash，则 Vec<T> 也实现了 Hash。

对自定义类型可以轻松地实现 Eq 和 Hash，只需加上一行代码：#[derive(PartialEq, Eq, Hash)]。

编译器将会完成余下的工作。如果你想控制更多的细节，你可以手动实现 Eq 和/或 Hash。本指南不包含实现 Hash 的细节内容。

为了试验 HashMap 中的 struct，让我们试着做一个非常简易的用户登录系统：

use std::collections::HashMap;

// Eq 要求你对此类型推导 PartiaEq。
#[derive(PartialEq, Eq, Hash)]
struct Account<'a>{
    username: &'a str,
    password: &'a str,
}

struct AccountInfo<'a>{
    name: &'a str,
    email: &'a str,
}

type Accounts<'a> = HashMap<Account<'a>, AccountInfo<'a>>;

fn try_logon<'a>(accounts: &Accounts<'a>,
        username: &'a str, password: &'a str){
    println!("Username: {}", username);
    println!("Password: {}", password);
    println!("Attempting logon...");

    let logon = Account {
        username: username,
        password: password,
    };

    match accounts.get(&logon) {
        Some(account_info) => {
            println!("Successful logon!");
            println!("Name: {}", account_info.name);
            println!("Email: {}", account_info.email);
        },
        _ => println!("Login failed!"),
    }
}

fn main(){
    let mut accounts: Accounts = HashMap::new();

    let account = Account {
        username: "j.everyman",
        password: "password123",
    };

    let account_info = AccountInfo {
        name: "John Everyman",
        email: "[email protected]",
    };

    accounts.insert(account, account_info);

    try_logon(&accounts, "j.everyman", "psasword123");

    try_logon(&accounts, "j.everyman", "password123");
}

散列集 HashSet

请把 HashSet 当成这样一个 HashMap：我们只关心其中的键而非值（HashSet<T> 实际上只是对 HashMap<T, ()> 的封装）。

你可能会问：“这有什么意义呢？我完全可以将键存储到一个 Vec 中呀。”

HashSet 的独特之处在于，它保证了不会出现重复的元素。这是任何 set 集合类型（set collection）遵循的规定。HashSet 只是它的一个实现。（参见：BTreeSet）

如果插入的值已经存在于 HashSet 中（也就是，新值等于已存在的值，并且拥有相同的散列值），那么新值将会替换旧的值。

如果你不想要一样东西出现多于一次，或者你要判断一样东西是不是已经存在，这种做法就很有用了。

不过集合（set）可以做更多的事。

集合（set）拥有 4 种基本操作（下面的调用全部都返回一个迭代器）：

• union（并集）：获得两个集合中的所有元素（不含重复值）。

• difference（差集）：获取属于第一个集合而不属于第二集合的所有元素。

• intersection（交集）：获取同时属于两个集合的所有元素。

• symmetric_difference（对称差）：获取所有只属于其中一个集合，而不同时属于 两个集合的所有元素。

在下面的例子中尝试使用这些操作。

use std::collections::HashSet;

fn main() {
    let mut a: HashSet<i32> = vec!(1i32, 2, 3).into_iter().collect();
    let mut b: HashSet<i32> = vec!(2i32, 3, 4).into_iter().collect();

    assert!(a.insert(4));
    assert!(a.contains(&4));

    // 如果值已经存在，那么 `HashSet::insert()` 返回 false。
    assert!(b.insert(4), "Value 4 is already in set B!");
    // 改正 ^ 将此行注释掉。

    b.insert(5);

    // 若一个集合（collection）的元素类型实现了 `Debug`，那么该集合也就实现了 `Debug`。
    // 这通常将元素打印成这样的格式 `[elem1, elem2, ...]
    println!("A: {:?}", a);
    println!("B: {:?}", b);

    // 乱序打印 [1, 2, 3, 4, 5]。
    println!("Union: {:?}", a.union(&b).collect::<Vec<&i32>>());

    // 这将会打印出 [1]
    println!("Difference: {:?}", a.difference(&b).collect::<Vec<&i32>>());

    // 乱序打印 [2, 3, 4]。
    println!("Intersection: {:?}", a.intersection(&b).collect::<Vec<&i32>>());

    // 打印 [1, 5]
    println!("Symmetric Difference: {:?}",
             a.symmetric_difference(&b).collect::<Vec<&i32>>());
}

（例子改编自文档。）

引用计数 Rc

当需要多个所有权时，可以使用 Rc（引用计数，Reference Counting 缩写）。Rc 跟踪引用的数量，这相当于包裹在 Rc 值的所有者的数量.

每当克隆一个 Rc 时，Rc 的引用计数就会增加 1，而每当克隆得到的 Rc 退出作用域时，引用计数就会减少 1。当 Rc 的引用计数变为 0 时，这意味着已经没有所有者，Rc 和值两者都将被删除。

克隆 Rc 从不执行深拷贝。克隆只创建另一个指向包裹值的指针，并增加计数。

use std::rc::Rc;

fn main() {
    let rc_examples = "Rc examples".to_string();
    {
        println!("--- rc_a is created ---");
        
        let rc_a: Rc<String> = Rc::new(rc_examples);
        println!("Reference Count of rc_a: {}", Rc::strong_count(&rc_a));
        
        {
            println!("--- rc_a is cloned to rc_b ---");
            
            let rc_b: Rc<String> = Rc::clone(&rc_a);
            println!("Reference Count of rc_b: {}", Rc::strong_count(&rc_b));
            println!("Reference Count of rc_a: {}", Rc::strong_count(&rc_a));
            
            // 如果两者内部的值相等的话，则两个 `Rc` 相等。
            println!("rc_a and rc_b are equal: {}", rc_a.eq(&rc_b));
                        
            // 我们可以直接使用值的方法
            println!("Length of the value inside rc_a: {}", rc_a.len());
            println!("Value of rc_b: {}", rc_b);
            
            println!("--- rc_b is dropped out of scope ---");
        }
        
        println!("Reference Count of rc_a: {}", Rc::strong_count(&rc_a));
        
        println!("--- rc_a is dropped out of scope ---");
    }
    
    // 报错！`rc_examples` 已经移入 `rc_a`。
    // 而且当 `rc_a` 被删时，`rc_examples` 也被一起删除。
    // println!("rc_examples: {}", rc_examples);
    // 试一试 ^ 注释掉此行代码
}

参见：

std::rc 和 std::sync::arc。

共享引用计数 Arc

当线程之间所有权需要共享时，可以使用Arc（共享引用计数，Atomic Reference Counted 缩写）可以使用。这个结构通过 Clone 实现可以为内存堆中的值的位置创建一个引用指针，同时增加引用计数器。由于它在线程之间共享所有权，因此当指向某个值的最后一个引用指针退出作用域时，该变量将被删除。

use std::sync::Arc;
use std::thread;

fn main() {
    // 这个变量声明用来指定其值的地方。
    let apple = Arc::new("the same apple");

    for _ in 0..10 {
        // 这里没有数值说明，因为它是一个指向内存堆中引用的指针。
        let apple = Arc::clone(&apple);

        thread::spawn(move || {
            // 由于使用了Arc，线程可以使用分配在 `Arc` 变量指针位置的值来生成。
            println!("{:?}", apple);
        });
    }
}