Rust 学习（前置：一）
学习Rust 前置步骤，别着急，我们不会直接开始介绍语法，而会先来回顾那些你平时认为非常基础的知识，比如说内存、函数。
编程语言万变不离其宗，底层逻辑都是不变的。
所以今天我们得回头重新思考，编程中那些耳熟能详却又似懂非懂的基础概念，搞清楚底层逻辑。而且这些概念，对我们后面学习和理解 Rust 中的知识点非常重要，之后，我们也会根据需要再穿插深入讲解。
代码中最基本的概念是变量和值，而存放它们的地方是内存，所以我们就从内存开始。
内存：
先来rust 的hello world ，查看这一句“hello world” 对应的内存使用情况
let s = "hello world".to_string();
首先，“hello world” 作为一个字符串常量（string literal），在编译时被存入可执行文件的 .RODATA 段（GCC）或者 .RDATA 段（VC++），然后在程序加载时，获得一个固定的内存地址。
当“hello world” .to_string() 的时候，在堆上，一块新的内存被分配出来，并吧 “hello world” 逐个字节拷贝过去。
当我们把堆上的数据赋值给 s 的时候，s 作为栈上的一个变量，需要知道堆上的内存的地址，由于堆上的数据大小不确定且可以增长，我们还需要知道size
最终，为了表述这个字符串，使用了三个word：
第一个，表示指针；
第二个， 表示字符串的当前长度；
第三个，表示这片内存的总容量。
内存变换流程
数据什么时候可以放在栈上，什么时候需啊哟放在堆上呢？
下面来复习一下堆栈的概念
我们使用java 会大概了解内存管理的一些规则
- 基本类型（primitive type）存储在栈上，对象存储在堆上；
- 少量数据存储在栈上，大量的数据存储在堆上。
这两个概念只是初略概念
我们深挖一下堆栈的设计原理：
栈
栈是程序运行的基础。每当一个函数被调用时，一块连续的内存就会在栈顶被分配出来，这块内存被称为帧（frame）。
我们知道，栈是自顶向下增长的，一个程序的调用栈最底部，除去入口帧（entry frame），就是 main() 函数对应的帧，而随着 main() 函数一层层调用，栈会一层层扩展；调用结束，栈又会一层层回溯，把内存释放回去。
在调用的过程中，一个新的帧会分配足够的空间存储寄存器的上下文。在函数里使用到的通用寄存器会在栈保存一个副本，当这个函数调用结束，通过副本，可以恢复出原本的寄存器的上下文，就像什么都没有经历一样。此外，函数所需要使用到的局部变量，也都会在帧分配的时候被预留出来。
整个过程你可以再看看这张图辅助理解：
栈
一个函数运行，怎么确定需要多大的帧呢？
这要归功于编译器。在编译并优化代码的时候，一个函数就是一个最小的编译单元。（需要生命周期标记的原因）
在这个函数里，编译器得知道要用到哪些寄存器、栈上要放哪些局部变量，而这些都要在编译时确定。所以编译器就需要明确每个局部变量的大小，以便于预留空间。
这下我们就明白了：在编译时，一切无法确定大小或者大小可以改变的数据，都无法安全地放在栈上，最好放在堆上。比如一个函数，参数是字符串：
fn say_name(name: String) {}
// 调用
say_name("Lindsey".to_string());
say_name("Rosie".to_string());字符串的数据结构，在编译时大小不确定，运行时执行到具体的代码才知道大小。比如上面的代码，“Lindsey” 和 “Rosie” 的长度不一样，say_name() 函数只有在运行的时候，才知道参数的具体的长度。
所以，我们无法把字符串本身放在栈上，只能先将其放在堆上，然后在栈上分配对应的指针，引用堆上的内存。
放栈上的问题
从刚才的图中你也可以直观看到，栈上的内存分配是非常高效的。只需要改动栈指针（stack pointer），就可以预留相应的空间；把栈指针改动回来，预留的空间又会被释放掉。预留和释放只是动动寄存器，不涉及额外计算、不涉及系统调用，因而效率很高。
所以理论上说，只要可能，我们应该把变量分配到栈上，这样可以达到更好的运行速度。
那为什么在实际工作中，我们又要避免把大量的数据分配在栈上呢？
在实际调用的时候需要考虑到栈的大小，避免栈溢出（stack overflow），一旦当前程序的调用栈超出了系统允许的最大栈空间，无法创建新的帧，来运行下一个要执行的函数，就会发生栈溢出，这时程序会被系统终止，产生崩溃信息。
过大的栈内存分配是导致栈溢出的原因之一，更广为人知的原因是递归函数没有妥善终止。一个递归函数会不断调用自己，每次调用都会形成一个新的帧，如果递归函数无法终止，最终就会导致栈溢出。
堆上的问题
在使用堆内存的时候，也需要注意内存管理
如果使用手动管理内存空间的时候，需要及时释放内存，以免造成内存泄露，一旦内存泄露，没有及时回收内存，随着程序运行的时间越来越长，内存到最后会被吃满导致系统挂掉。
还有个要点：
假如堆内存被多个线程的调用栈引用，改动内存的时候要特别注意，需要加锁来独占访问，避免潜在问题，
线程很常见的问题比如：
一个线程在遍历List ，而另外一个线程在释放List 中的某一项，这时候就可能会访问野指针（野指针就是指针指向的位置是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限制的）指针变量在定义时如果未初始化，其值是随机的，指针变量的值是别的变量的地址，意味着指针指向了一个地址是不确定的变量，此时去解引用就是去访问了一个不确定的地址，所以结果是不可知的。），导致堆越界（heap out of bounds）