在Rust中，向量的所有权转移是否会改变其内存位置？

Question

考虑以下代码片段：

fn main() {   
    let mut v1 = vec![1, 2, 3];
    println!("The address of vector v1 is {:p}", &v1);
    let v2 = v1;
    println!("The address of vector v2 is {:p}", &v2);
    v1 = v2;
    println!("The address of vector v1 is {:p}", &v1);
}

以及输出

The address of vector v1 is 0x7fff253de570
The address of vector v2 is 0x7fff253de5e0
The address of vector v1 is 0x7fff253de570

为什么v1和v2的值不同？

1. 首先，&v2真的表示向量vec![1,2,3]在第二行声明的地址吗?
2. 如果将v1的值复制到v2，那么向量不应该具有复制特性(trait)吗?
3. 如果v1的值被移动到由v2标识的新内存位置，那么为什么还需要这样做呢？为什么v2不直接指向v1的内存位置，因为所有权已经转移到了v2，所以v1基本上是没用的，除非我重新分配它(简而言之，如果它是内存复制，为什么所有权转移需要一个memcpy?)
4. 当v1再次赋值给v2时，我如何得到相同的地址位置?

- JavaTechnical

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这个回答解决了你的问题吗？Rust中的移动语义是什么？ - Denys Séguret

从链接的问答中提取的一个答案摘录：“从概念上讲，移动某物不需要做任何事情”。 - Denys Séguret

@DenysSéguret，其中的答案部分地回答了问题，但它们并没有具体回答有关地址的问题，例如问题1在那里没有得到回答。 - JavaTechnical

Answer 1

你混淆了数据的地址和变量的地址。一开始，你的内存看起来像这样:

    Stack               Heap
+----+------+---+       +---+---+---+
|    | len  | 3 |   +-->| 1 | 2 | 3 |
| v1 +------+---+   |   +---+---+---+
|    | data     |---+
+----+------+---+
|    | len  | _ |
| v2 +------+---+
|    | data     |
+----+----------+

在你执行 let v2 = v1 后，它看起来像这样：

    Stack               Heap
+----+------+---+       +---+---+---+
|    | len  | _ |   +-->| 1 | 2 | 3 |
| v1 +------+---+   |   +---+---+---+
|    | data     |   |
+----+------+---+   |
|    | len  | 3 |   |
| v2 +------+---+   |
|    | data     |---+
+----+----------+

请注意，v1和v2的位置并未改变，堆上的数据位置也没有改变，但是v1字段的值已经移动到v2中。此时，v1字段的值无效。

然后当您执行v1 = v2时，会回到第一个配置。

另外，您的println语句打印了堆栈上变量v1和v2的地址。

请注意，如果打印&v1[0]（或&v2[0]），您将获得堆上数据的地址，并且可以看到它不会改变(playground)

- Jmb

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那么，这意味着当我说 v2=v1 时，堆的地址实际上被复制(memcpy)到 v2.data 中，对吗？ - JavaTechnical

此外，你说要使用&v1[0]来获取向量中数据的地址，那么对于用户自定义的struct，我们应该如何做呢？ - JavaTechnical

为了完整性，向量也有容量（这在这里并不是很相关）。 - Sven Marnach

@JavaTechnical 移动向量可能会复制其元数据（即长度、容量、数据指针）。如果编译器可以证明不需要复制，则可以自由地消除该副本。实际数据永远不会被复制。 - Sven Marnach

@Jmb 为了获取 vec（'s buffer）的地址，您还可以使用&*（或.as_slice()或&[..]）将其“转换”为切片。而不是尝试访问它可能具有或可能没有的第一个元素。 - Masklinn

Answer 2

为什么v1和v2的值不同？

它们是栈中的不同变量，为什么会相同呢？

相同的是堆中的存储。

首先，&v2 真的意味着地址在第二行声明的vec![1,2,3]向量吗？

不是的，它表示借用了v2。你看到的是{:p}被实现为引用类型，它打印出它们的地址。

如果将v1的值复制给v2，那么这个向量就应该有一个copy trait，对吗？

大多数情况下，您不希望在堆中分配内存并进行复制。

如果把v1的值移到由v2标识的新存储位置，为什么需要这样做？为什么v2不能直接指向v1的内存位置，因为所有权已经转移给v2，而且在我重新赋值之前v1完全无用（简言之，如果这是一个内存副本，为什么所有权转移需要memcpy）？

事实上，这就是发生的情况。它是一次移动，所以只有向量的位被复制，而不是堆中的内容。

当v1再次赋值给v2时，我怎么会得到相同的地址位置？

为什么会不同？它仍然是栈中的同一位置。

- Acorn

Answer 3

1. &v2 是对 v2 的引用，不是 v2 的地址。
2. v2 不是 v1 的副本，它是一次“移动”，但由于它是相同的作用域，所以实际上什么也没有发生。
3. v1 现在是 v2 的移动值，同样是相同的作用域，因此可以重复使用相同的地址。
4. 地址不是变量的同义词。

- Aron