m01-ownership

所有权与生命周期

第 1 层：语言机制

核心问题

这份数据应该由谁拥有，拥有多久？

在修复所有权错误之前，先了解数据的作用：

• 它是共享的还是独占的？
• 它的生命周期短还是长？
• 它会被转换，还是仅被读取？

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错误 → 设计问题

错误	别只说	应该问
E0382	“克隆它”	这份数据应该由谁拥有？
E0597	“延长生命周期”	作用域边界是否合适？
E0506	“先结束借用”	是否应该在别处进行修改？
E0507	“移动前先克隆”	为什么要从引用中移出数据？
E0515	“返回所有权值”	是否应该由调用方拥有这份数据？
E0716	“绑定到变量”	为什么这是临时值？
E0106	“添加 'a”	实际的生命周期关系是什么？

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思考提示

修复所有权错误前，先问：

1. 这份数据在领域中的作用是什么？

   • 实体（唯一标识）→ 由其拥有
   • 值对象（可互换）→ 可以克隆/复制
   • 临时值（计算结果）→ 也许应该调整结构

2. 所有权设计是有意为之的吗？

   • 有意设计 → 在约束范围内处理
   • 意外造成 → 考虑重新设计

3. 是修复症状，还是重新设计？

   • 如果是第 3 次尝试 → 升级到第 2 层

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向上追溯 ↑

错误持续出现时，向上追溯到设计层：

E0382 (moved value)
    ↑ Ask: What design choice led to this ownership pattern?
    ↑ Check: m09-domain (is this Entity or Value Object?)
    ↑ Check: domain-* (what constraints apply?)

持续出现的错误	追溯到	问题
E0382 重复出现	m02-resource	是否应该使用 Arc/Rc 进行共享？
E0597 重复出现	m09-domain	作用域边界是否设在了合适的位置？
E0506/E0507	m03-mutability	是否应该使用内部可变性？

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向下追溯 ↓

从设计决策落实到实现：

"Data needs to be shared immutably"
    ↓ Use: Arc<T> (multi-thread) or Rc<T> (single-thread)

"Data needs exclusive ownership"
    ↓ Use: move semantics, take ownership

"Data is read-only view"
    ↓ Use: &T (immutable borrow)

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快速参考

模式	所有权	成本	适用场景
Move	转移	零	调用方不再需要数据
&T	借用	零	只读访问
&mut T	独占借用	零	需要修改
clone()	复制	分配 + 复制	确实需要副本
Rc<T>	共享（单线程）	引用计数	单线程共享
Arc<T>	共享（多线程）	原子引用计数	多线程共享
Cow<T>	写时克隆	修改时分配	可能会修改

错误代码参考

错误	原因	快速修复
E0382	值已被移动	克隆、使用引用，或重新设计所有权
E0597	引用的生命周期超出所有者	延长所有者的作用域或调整结构
E0506	借用时赋值	修改前结束借用
E0507	从借用值中移出数据	克隆或使用引用
E0515	返回局部引用	返回所有权值
E0716	临时值已被释放	绑定到变量
E0106	缺少生命周期	添加 'a 注解

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反模式

反模式	不妥之处	更好的做法
到处使用 .clone()	掩盖设计问题	正确设计所有权
与借用检查器对抗	增加复杂性	配合编译器工作
所有内容都用 'static	限制灵活性	使用合适的生命周期
用 Box::leak 泄漏内存	内存泄漏	正确设计生命周期

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相关技能

场景	参阅
需要智能指针	m02-resource
需要内部可变性	m03-mutability
数据是领域实体	m09-domain
学习所有权概念	m14-mental-model