move 與 Clone

本集目標

理解 Rust 的 move 語意——賦值和傳入函數都會轉移所有權——以及用 Clone 來複製資料。

概念說明

move：交出去就沒了

上一集我們學了 trait，現在來看所有權在程式碼裡的樣子。

在 Rust 裡，當你把一個 struct 的值賦給另一個變數，原本的變數就不能再用了。這就是第 1 集講的「把鑰匙圈交出去」：

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

fn main() {
    let p1 = Point { x: 1, y: 2 };
    let p2 = p1; // p1 的所有權移轉給 p2
    // 從這裡開始，p1 不能再用了！
}

這個行為叫做 move（移轉）。Rust 編譯器會在編譯時就檢查這件事，如果你在 move 之後還嘗試使用原本的變數，編譯器會直接報錯。

傳進函數也是 move

不只是賦值，把值傳進函數也會發生 move：

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

fn print_point(p: Point) {
    println!("({}, {})", p.x, p.y);
}

fn main() {
    let p1 = Point { x: 1, y: 2 };
    print_point(p1); // p1 被 move 進函數了
    // p1 不能再用了！
}

因為函數的參數就像一個新的變數，值被「交」給了它。

Clone：完整複製一份

如果你需要保留原本的值，又想要一份副本，就用 Clone。

首先，你的型別要加上 #[derive(Clone)]（當然也可以順便加 Debug）：

#[derive(Debug, Clone)]
struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

fn main() {}

然後用 .clone() 來複製：

#[derive(Debug, Clone)]
struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

fn main() {
    let p1 = Point { x: 1, y: 2 };
    let p2 = p1.clone();  // 複製一份，p1 還在
    println!("{:?}", p1); // OK！p1 還能用
    println!("{:?}", p2); // p2 是獨立的副本
}

回想第 1 集的比喻：clone 就是「複製一份完整的鑰匙圈和保險箱」。兩個變數各自擁有自己的資料，互不干擾。

整數不會 move？

你可能會注意到，整數的行為不太一樣：

fn main() {
    let a = 42;
    let b = a;
    println!("{}", a); // 這居然可以！
}

為什麼整數不會 move？這個問題我們下一集再來解答。

範例程式碼

#[derive(Debug, Clone)]
struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

fn print_point(p: Point) {
    println!("函數收到的點：({}, {})", p.x, p.y);
}

fn main() {
    let p1 = Point { x: 10, y: 20 };

    // 用 clone 複製一份，這樣 p1 不會被 move 走
    let p2 = p1.clone();
    println!("p1 = {:?}", p1);
    println!("p2 = {:?}", p2);

    // 傳進函數也是 move，所以先 clone
    print_point(p1.clone());
    println!("p1 還在：{:?}", p1);

    // 如果不 clone，直接傳進去，p1 就被 move 走了
    print_point(p1);
    // 下面這行如果取消註解，編譯器會報錯：
    // println!("p1 不見了：{:?}", p1);
}

重點整理

• let p2 = p1; 會 move，之後 p1 不能再用
• 把值傳進函數也是 move
• #[derive(Clone)] + .clone() 可以複製一份獨立的副本
• clone 之後，原本的變數還可以繼續使用
• 整數（i32 等）不會 move——下一集會解釋為什麼