第四章 · 所有权：每块内存只有一个主人

先看一段「诡异」的代码

let s1 = String::from("你好");
let s2 = s1;
println!("{}", s1);   // 编译错误！

来自任何其他语言的程序员看到第三行报错都会愣一下：我就赋了个值而已，怎么 s1 就不能用了？这一章我们就把这份「诡异」拆解开。它是 Rust 所有安全保证的地基，也是这门语言和你之前学过的每一门语言真正不同的地方。

先补一分钟硬件常识：栈与堆

程序用的内存分两块。栈（stack）像一摞盘子：大小固定、按顺序放取、极快，装着大小在编译期就确定的小数据（整数、布尔值）。堆（heap）像一个大仓库：想放多大的东西都行，但要先「申请」一块、拿到它的地址，用完了得有人「归还」。字符串的内容就存在堆里——因为它可长可短，栈上只放一张写着仓库地址和长度的「提货单」。

第一章说的那些内存事故，几乎全出在堆上：忘了归还（泄漏）、还了两次（重复释放）、还了还在用（悬垂指针）。问题归结为一句话：堆上的每块内存，到底谁负责归还？

所有权三规则

Rust 的回答，精确到只有三句话：

• 每个值都有一个变量，是它的所有者（owner，主人）；
• 任一时刻，一个值只能有一个主人；
• 主人离开自己的作用域（scope，就是它所在的那对花括号），这个值立刻被销毁、内存立刻归还。

第三条就是 Rust 不要垃圾回收器的秘密：内存归还是编译期就排定的——编译器在主人离开作用域的那一行，自动插入了归还内存的代码（这个机制叫 Drop，大白话是「离场自动清扫」）。不用你手动 free，所以没有「忘了还」和「还两次」；不用运行时管家盯着，所以没有停顿。确定性极强：哪一行还内存，你看着代码就能指出来。

回到那段诡异代码：移动，不是复制

现在能解释开头了。let s2 = s1; 发生了什么？栈上那张「提货单」（地址+长度）被复制了一份给 s2，但仓库里的货物只有一份。如果两张提货单都有效，两个主人都离场时就会归还同一批货物两次——重复释放，正是第一章说的事故。所以 Rust 的做法是：赋值即过户。s2 = s1 之后，s1 当场作废，主人换成了 s2。这个操作叫移动（move）。

函数传参也一样过户：

fn main() {
    let s = String::from("你好");
    greet(s);                 // s 的所有权过户进了函数
    // println!("{}", s);     // 这里再用 s 就报错了
}

fn greet(msg: String) {
    println!("{}", msg);
}                             // msg 在这里离场，内存自动归还

如果你真的想要两份独立的货物，就明说：let s2 = s1.clone();。clone 会把堆里的内容完整复制一份，两张提货单指向两批货，互不干扰。代价是真花了复制的开销——又一次，Rust 的风格：贵操作必须写在脸上，不许偷偷发生。

那为什么整数可以随便复制？

细心的你会发现：

let a = 5;
let b = a;
println!("{} {}", a, b);   // 好好的，没报错

因为整数整个儿就在栈上，没有「提货单+仓库」两层结构，复制它就是全量复制，便宜且无歧义。这类类型实现了 Copy 标记——大白话是「我这类东西复制起来就是顺手一抄，不存在过户问题」。整数、浮点、布尔、字符都属于此类。凡是要碰堆的（String、Vec 等），都不可能是 Copy，一律走移动。

这一章你带走了什么

一个看似苛刻的规则——「一个值一个主人，赋值即过户」——直接把内存泄漏、重复释放这两大类事故从语言层面删掉了，而且不需要任何运行时开销。但你一定已经感到了不方便：难道每次把数据交给函数用一下，就得过户、从此别见了？当然不是。下一章的「借用」就是为这个不方便设计的——而它的规矩，同样由编译器强制执行。