Question

当我定义这样的结构时，我可以通过值将它传递给函数而不添加任何特定的结构：

#[derive(Debug)]
struct MyType {
    member: u16,
}

fn my_function(param: MyType) {
    println!("param.member: {}", param.member);
}

当我想创建一个具有默认值

的MyType个实例的数组时

fn main() {
    let array = [MyType { member: 1234 }; 100];
    println!("array[42].member: ", array[42].member);
}

Rust编译器告诉我：

error[E0277]: the trait bound `MyType: std::marker::Copy` is not satisfied
  --> src/main.rs:11:17
   |
11 |     let array = [MyType { member: 1234 }; 100];
   |                 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ the trait `std::marker::Copy` is not implemented for `MyType`
   |
   = note: the `Copy` trait is required because the repeated element will be copied

当我实施Copy和Clone时，一切正常：

impl Copy for MyType {}
impl Clone for MyType {
    fn clone(&self) -> Self {
        MyType {
            member: self.member.clone(),
        }
    }
}

为什么我需要指定一个空的Copy特征实现？
是否有更简单的方法可以做到这一点，还是我必须重新思考一下？
为什么通过值将MyType的实例传递给函数时它是否有效？我的猜测是它被移动了，所以首先没有副本。

Answer 1

与C / C ++相反，Rust在复制和移动的类型之间有非常明确的区别。请注意，这只是语义上的区别;在实现级别上，移动是一个浅的逐字节副本，但是，编译器会对您可以对移动的变量执行的操作设置某些限制。

默认每个类型只能移动（不可复制）。这意味着这些类型的值会被移动：

let x = SomeNonCopyableType::new();
let y = x;
x.do_something();      // error!
do_something_else(x);  // error!

您可以看到，x中存储的值已移至y，因此您无法对x执行任何操作。

移动语义是Rust中所有权概念的一个非常重要的部分。您可以在其上阅读更多内容in the official guide。

但是，某些类型很简单，因此它们的字节副本也是它们的语义副本：如果逐字节复制一个值，您将获得一个新的完全独立的值。例如，原始数字就是这种类型。这样的属性由Rust中的Copy trait指定，即如果类型实现Copy，则此类型的值可隐式复制。 Copy不包含方法;它的存在仅仅是为了表明实现类型具有某些属性，因此它通常被称为标记特征（以及其他一些做类似事情的特征）。

但是，它并不适用于所有类型。例如，像动态分配的向量这样的结构不能自动复制：如果是，则包含在其中的分配的地址也将被字节复制，然后这种向量的析构函数将在同一分配上运行两次，从而导致这种情况指针被释放两次，这是一个内存错误。

因此，默认情况下，Rust中的自定义类型不可复制。但您可以使用#[derive(Copy, Clone)]选择加入（或者，正如您所注意到的，使用直接impl;它们是等效的，但derive通常读得更好）：

#[derive(Copy, Clone)]
struct MyType {
    member: u16
}

（派生Clone是必要的，因为Copy会继承Clone，因此Copy的所有内容也必须是Clone）

如果您的类型原则上可以自动复制，也就是说，它没有关联的析构函数，并且其所有成员都是Copy，那么使用derive您的类型也将是Copy。

您可以精确地在数组初始值设定项中使用Copy类型，因为数组将使用此初始化程序中使用的值的字节副本进行初始化，因此您的类型必须实现Copy以指定它确实< em>可以自动复制。

以上是对1和2的回答。至于3，是的，你是绝对正确的。它确实正常工作，因为值被移入函数中。如果在将函数传递给函数后尝试使用MyType类型的变量，则会很快发现有关使用移动值的错误。

Answer 2

为什么我需要指定一个空的Copy trait实现？

Copy是一种特殊的内置特征，T实现Copy表示使用浅字节副本复制类型T的值是安全的。

这个简单的定义意味着只需告诉编译器那些语义是正确的，因为运行时行为没有根本改变：移动（非Copy类型）和“复制”是浅字节副本，这只是一个问题，即源是否可以使用。请参阅an older answer for more details。

（如果MyType的内容本身不是Copy，编译器会抱怨;之前会自动实施，但所有内容都已更改with opt-in built-in traits。）

创建数组是通过浅拷贝复制值，如果T为Copy，则保证这是安全的。在更一般的情况下它是安全的，#5244涵盖了其中一些，但在核心，非Copy结构将无法用于自动创建固定长度的数组，因为编译器无法判断复制是否安全/正确。

有没有更简单的方法可以做到这一点，还是我必须重新思考一下（我来自C）？

#[derive(Copy)]
struct MyType {
    member: u16
}

将插入适当的空实现（#[derive]与其他几个特征一起使用，例如经常看到#[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq)]。）

为什么通过值将MyType的实例传递给函数时它是否有效？我的猜测是它被移动了，所以首先没有副本。

好吧，在没有调用函数的情况下，没有看到移动与复制行为（如果你将其称为两次相同的非Copy值，编译器将发出有关移动值的错误）。但是，“移动”和“复制”在机器上基本相同。值的所有按值使用都是Rust中语义上的浅拷贝，就像在C中一样。

为什么默认（结构值）数组初始化需要复制特征？

2 个答案: