Rust内存模型：安全并发的核心奥秘
Rust 内存模型的核心概念
Rust 的内存模型围绕所有权、借用和生命周期展开，确保内存安全无需垃圾回收。变量在 Rust 中不仅是名称，还绑定了值的所有权关系。栈用于固定大小的数据，堆用于动态数据，由智能指针（如 Box）管理。
所有权规则规定每个值有且只有一个所有者，当所有者离开作用域，值被自动释放。移动语义是默认行为，赋值或传参会导致所有权转移，原变量失效。克隆（clone）可显式复制数据，但可能带来性能开销。
变量与值的绑定机制
Rust 的变量默认不可变，需显式声明 mut 才可修改。变量绑定不仅是名称关联，还涉及所有权的转移或借用。模式匹配（如 let 解构）可同时绑定多个变量。
let x = 5; // 不可变绑定
let mut y = 10; // 可变绑定
let (a, b) = (1, 2); // 模式匹配解构
借用分为共享借用（&T）和可变借用（&mut T）。同一作用域内，共享借用允许多个引用，但不可变；可变借用仅允许一个，且排斥其他引用。编译器通过借用检查器确保规则。
指针与智能指针的实现
原始指针（*const T/*mut T）需手动管理，通常用于 FFI 或特殊场景。智能指针通过结构体封装指针，实现 Deref 和 Drop trait 以模拟指针行为并管理资源。
Box<T> 是最简单的堆分配指针，独占所有权。Rc<T> 和 Arc<T> 提供引用计数共享所有权，分别用于单线程和多线程。RefCell<T> 在运行时检查借用规则，允许内部可变性。
let boxed = Box::new(42); // 堆分配
let rc = Rc::new("shared"); // 引用计数
let cell = RefCell::new(5); // 运行时借用检查
生命周期与内存安全
生命周期注解（如 'a）标记引用的有效范围，确保引用不超过被引用数据的存活时间。编译器通过生命周期推断和检查，避免悬垂引用。结构体包含引用时需显式标注生命周期。
struct Book<'a> {
title: &'a str, // 生命周期注解
}
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {
if x.len() > y.len() { x } else { y }
}
零成本抽象与优化
Rust 的抽象（如迭代器、闭包）在编译期展开，运行时无额外开销。内存布局默认优化（如结构体字段重排）减少填充字节。Copy trait 标记的类型在赋值时自动复制而非移动，需避免与 Drop 共存。
#[derive(Copy, Clone)]
struct Point { x: i32, y: i32 } // 可复制的轻量类型
并发安全的内存模型
Send 和 Sync trait 定义类型能否跨线程传递或共享。Mutex<T> 和 RwLock<T> 提供线程安全的内部可变性。原子类型（如 AtomicUsize）实现无锁并发，依赖硬件支持的原子操作。
use std::sync::{Arc, Mutex};
let counter = Arc::new(Mutex::new(0)); // 线程安全的计数器
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没实习纯八股都能过