Rust推崇安全與速度至上，它沒有垃圾回收機制，卻成功實現了內存安全 (memory safety)。

所有權

在Rust中，所有權 (ownership) 系統是零成本抽象 (zero-cost abstraction) 的一個主要例子。 對所有權的分析是在編譯階段就完成的，並不帶來任何運行時成本 (run-time cost)。 默認情況下，Rust是在棧 (stack) 上分配內存，對棧上空間變量的再賦值都是復制的。 如果要在堆 (heap) 中分配，必須使用盒子來構造：

let x = Box::new(5);

其中Box::new()創建了一個Box<i32>來存儲整數5，此時變量x

考慮下面這段代碼：

fn main() {
    let x = Box::new(5);

    add_one(x);

    println!("{}", x);
}

fn add_one(mut num: Box<i32>) {
    *num += 1;
}

調用add_one()時，變量x的所有權也轉移 (move) 給了變量num。 當所有權轉移時，可變性可以從不可變變成可變的。函數完成後， num占有的內存將自動釋放。當println!再次使用已經沒有所有權的變量x

借用

在Rust中，所有權的借用是通過引用&來實現的：

fn main() {
    let mut x = 5;

    add_one(&mut x);

    println!("{}", x);
}

fn add_one(num: &mut i32) {
    *num += 1;
}

調用add_one()時，變量x把它的所有權以可變引用借給了變量num。函數完成後， num又把所有權還給了x。如果是以不可變引用借出，則借用者只能讀而不能改。

有幾點是需要特別註意的：

• 變量、函數、閉包以及結構體都可以成為借用者。
• 一個資源只能有一個所有者，但是可以有多個借用者。
• 資源一旦以可變借出，所有者就不能再訪問資源，也不能再借給其它綁定。

生存期

Rust 通過引入生存期 (lifetime) 的概念來確定一個引用的作用域：

struct Foo<‘a, ‘b> {
    x: &‘a i32,
    y: &‘b i32,
}

fn main() {
    let a = &5;
    let b = &8;
    let f = Foo { x: a, y: b };

    println!("{}", f.x + f.y);
}

因為結構體Foo有自己的生存期，所以我們需要給它所包含的域指定新的生存期‘a和‘b， 從而確保對i32的引用比對Foo的引用具有更長的生存期，避免懸空指針 (dangling pointer) 的問題。

Rust預定義的‘static具有和整個程序運行時相同的生存期，主要用於聲明全局變量。 由const關鍵字定義的常量也具有‘static生存期，但是它們會被內聯到使用它們的地方。

const N: i32 = 5;

static NUM: i32 = 5;
static NAME: &‘static str = "David";

其中類型標註是不可省略的，並且必須使用常量表達式初始化。 對於通過static mut綁定的變量，則只能在unsafe代碼塊裏使用。

對於共享所有權，需要使用標準庫中的Rc<T>類型：

use std::rc::Rc;

struct Car {
    name: String,
}

struct Wheel {
    size: i32,
    owner: Rc<Car>,
}

fn main() {
    let car = Car { name: "DeLorean".to_string() };

    let car_owner = Rc::new(car);

    for _ in 0..4 {
        Wheel { size: 360, owner: car_owner.clone() };
    }
}

如果是在並發中共享所有權，則需要使用線程安全的Arc<T>類型。

Rust支持生存期省略 (lifetime elision)，它允許在特定情況下不寫生存期標記， 此時會遵從三條規則：

• 每個被省略生存期標記的函數參數具有各不相同的生存期。
• 如果只有一個輸入生存期 (input lifetime)，那麽不管它是否省略， 這個生存期都會賦給函數返回值中所有被省略的生存期。
• 如果有多個輸入生存期，並且其中有一個是&self或者&mut self， 那麽self的生存期會賦給所有被省略的輸出生存期 (output lifetime)。
• 資源一旦以不可變借出，所有者就不能再改變資源，也不能再以可變的形式借出， 但可以以不可變的形式繼續借出。

內存安全