🦀 Rust 引用与引用安全快问快答

测试你对 Rust 引用、借用和引用安全的理解

10
题目数量
20
预计时间(分钟)
⭐⭐⭐
难度等级
第1题 (判断题)
在Rust中,一个值可以同时有多个可变引用。
正确
错误

答案解析:

答案:错误

Rust的借用规则规定:在任何给定时间,要么只能有一个可变引用,要么可以有任意数量的不可变引用。

这是为了防止数据竞争和确保内存安全。

第2题 (选择题)
下面哪个代码片段会导致编译错误?
let x = 5; let y = &x; let z = &x;
let mut x = 5; let y = &mut x; let z = &mut x;
let x = 5; let y = &x;
let mut x = 5; let y = &x; let z = &x;

答案解析:

答案:let mut x = 5; let y = &mut x; let z = &mut x;

这段代码试图创建两个可变引用,违反了Rust的借用规则。

选项A和D创建多个不可变引用是允许的。

选项C只创建一个不可变引用,完全合法。

第3题 (选择题)
引用的生命周期是什么?
引用占用的内存大小
引用有效的时间范围
引用指向的数据类型
引用的创建时间

答案解析:

答案:引用有效的时间范围

生命周期是引用保持有效的时间范围,从创建到最后一次使用。

Rust编译器使用生命周期来确保引用不会指向已释放的内存。

这是Rust内存安全的核心机制之一。

第4题 (判断题)
引用必须总是指向有效的数据,不能为空。
正确
错误

答案解析:

答案:正确

Rust中的引用永远不能为空,这与C/C++中的指针不同。

如果需要表示可能为空的值,应该使用Option<&T>。

这消除了空指针解引用的风险。

第5题 (选择题)
下面哪个代码会产生悬垂引用(dangling reference)?
A: fn get_ref() -> &i32 { let x = 42; &x } B: fn get_ref(x: &i32) -> &i32 { x } C: let x = 42; let y = &x; D: let mut x = 42; let y = &mut x;
A
B
C
D

答案解析:

答案:A

选项A试图返回局部变量x的引用,但x在函数结束时会被销毁。

这会创建悬垂引用,Rust编译器会阻止这种情况。

其他选项都是安全的引用使用方式。

第6题 (简答题)
Rust中获取引用的操作符是什么?解引用的操作符是什么?

答案解析:

答案:&, *

&操作符用于创建引用(借用),例如:let r = &x;

*操作符用于解引用,例如:let value = *r;

这两个操作符是Rust中处理引用的基本工具。

第7题 (选择题)
在Rust中,什么是借用检查器(borrow checker)?
运行时检查内存泄漏的工具
编译时验证引用规则的组件
调试程序的工具
性能分析器

答案解析:

答案:编译时验证引用规则的组件

借用检查器是Rust编译器的一部分,在编译时验证借用规则。

它确保没有数据竞争、悬垂引用或其他内存安全问题。

这使得Rust能够在不需要垃圾回收器的情况下保证内存安全。

第8题 (判断题)
可以同时拥有可变引用和不可变引用指向同一个数据。
正确
错误

答案解析:

答案:错误

Rust的借用规则禁止同时存在可变引用和不可变引用。

这防止了数据在被读取的同时被修改,避免了数据竞争。

必须等不可变引用的生命周期结束后,才能创建可变引用。

第9题 (简答题)
当引用的生命周期比被引用的数据更长时,会发生什么?

答案解析:

答案:编译错误

Rust编译器会检测到这种情况并报告编译错误。

这防止了悬垂引用的产生,确保引用总是指向有效的数据。

这是Rust内存安全保证的核心机制。

第10题 (选择题)
下面哪种情况下需要显式标注生命周期参数?
所有函数都需要
函数返回引用且编译器无法推断时
创建变量时
使用结构体时

答案解析:

答案:函数返回引用且编译器无法推断时

大多数情况下,Rust编译器可以自动推断生命周期。

只有在编译器无法确定引用关系时,才需要显式标注。

典型场景是函数接受多个引用参数并返回引用时。

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