Вопросы на собеседовании: Rust-разработчик

Переменной нельзя присвоить новое значение, если её binding не объявлен с mut.

• let count = 1 создаёт неизменяемый binding, поэтому count = 2 будет отклонено.
• let mut count = 1 разрешает последующее присваивание, но тип значения остаётся прежним.
• Неизменяемость по умолчанию делает предполагаемые изменения состояния явными и понятными.

Shadowing создаёт новый binding с тем же именем, а mut разрешает менять значение одного существующего binding.

• Новый let может изменить тип значения, потому что вводит отдельную переменную.
• Присваивание в mutable-binding обязано сохранять тип, установленный при объявлении.
• Shadowing удобен для последовательных преобразований, когда старое значение больше не нужно.

К скалярным типам Rust относятся целые числа, числа с плавающей точкой, логические значения и символы.

• Целые типы включают знаковые i8 до i128 и isize, а также беззнаковые u8 до u128 и usize.
• Числа с плавающей точкой используют f32 или f64, а bool содержит true или false.
• char является четырёхбайтовым скалярным значением Unicode, а не одним байтом UTF-8.

usize является естественным типом для размеров памяти и индексов коллекций, потому что его ширина совпадает с шириной указателя целевой платформы.

• Для индексации срезов и массивов требуется usize.
• Тип фиксированной ширины, например u32, лучше подходит формату файла или протоколу, где нужно ровно 32 бита.
• Преобразования между целыми типами должны быть явными, поскольку значение может не поместиться в целевой тип.

Кортеж хранит фиксированное число значений, которые могут иметь разные типы, а массив хранит фиксированное число значений одного типа.

• Элементы кортежа читаются по постоянным позициям вроде value.0 или через деструктуризацию.
• Тип массива включает тип элемента и длину, например [u8; 16].
• Массивы хранятся как inline-значения и могут заимствоваться как срезы для API с переменной длиной данных.

Statement выполняет действие без пригодного для использования значения, а expression вычисляется в значение.

• Вызовы функций, блоки match и if, а также обычные блоки могут быть expressions.
• Последний expression блока становится значением блока, если после него нет точки с запятой.
• Добавление точки с запятой обычно превращает expression в statement со значением unit-типа ().

Владение позволяет Rust управлять памятью и предотвращать некорректный доступ без сборщика мусора.

• У каждого значения есть владелец, который определяет момент удаления значения.
• Присваивание и вызов функции могут передавать владение, после чего старый binding становится недоступен.
• Заимствование даёт временный доступ без передачи владения.

У каждого значения есть один владелец, одновременно владелец может быть только один, а при выходе владельца из области видимости значение удаляется.

• Владение non-Copy значением может перейти от одного binding к другому.
• Ссылка заимствует значение и не становится его владельцем.
• Компилятор проверяет эти правила до запуска программы.

При присваивании String владение обычно перемещается в новый binding.

• String владеет данными в куче, поэтому копирование только его stack-метаданных между двумя владельцами создало бы риск двойного освобождения.
• После move исходный binding использовать нельзя, если владение не было возвращено.
• Метод clone создаёт независимый String, когда оба значения действительно нужны.

Передача аргумента следует тем же правилам, что и присваивание: non-Copy значения перемещаются, а Copy значения копируются.

• Функция, принимающая String по значению, владеет им и может удалить его до возврата.
• Параметр &str или &String заимствует данные, а не забирает значение у вызывающей стороны.
• Возврат значения может передать владение обратно, но заимствование обычно яснее, если потребление не требуется.

Copy означает, что присваивание и передача аргумента неявно дублируют значение вместо его перемещения.

• Простые скалярные типы и кортежи только из Copy-значений обычно реализуют Copy.
• Тип с реализацией Drop не может реализовать Copy, поскольку неявное дублирование конфликтовало бы с уникальной очисткой.
• Copy предназначен для дешёвого побитового дублирования и должен быть явно реализован или выведен для пользовательского типа.

Clone выполняет явное дублирование через метод clone, а Copy разрешает неявное дублирование при присваивании и передаче аргумента.

• Clone может выделять память или выполнять специальную логику, как при копировании буфера String.
• Каждый Copy-тип обязан реализовывать Clone, но многие Clone-типы не являются Copy.
• Вызов clone должен выражать реальную потребность во втором owned-значении, а не автоматически заглушать ошибку владения.

Значение удаляется при выходе владельца из области видимости, если до этого владение не было перемещено.

• Rust вызывает реализацию Drop, а затем освобождает принадлежащие значению ресурсы.
• Локальные переменные обычно удаляются в порядке, обратном их созданию.
• Функция std::mem::drop позволяет явно завершить владение до конца окружающей области.

Заимствование даёт временный доступ к значению через ссылку без передачи владения.

• Общая ссылка имеет тип &T и позволяет читать заимствованное значение.
• Изменяемая ссылка имеет тип &mut T и позволяет менять заимствованное значение.
• Владелец остаётся ответственным за удаление значения после завершения всех заимствований.

В один момент Rust разрешает либо любое число общих ссылок, либо одну изменяемую ссылку на одно значение.

• Общие ссылки разрешают одновременное чтение, но не мутацию через эти ссылки.
• Эксклюзивная изменяемая ссылка не даёт другим ссылкам наблюдать значение во время изменения.
• Эти правила предотвращают гонки данных и инвалидированные ссылки при компиляции.

Мутация через &mut T разрешена, потому что ссылка даёт эксклюзивный изменяемый доступ к целевому значению.

• Исходное значение должно быть объявлено с mut, прежде чем код сможет взять на него изменяемую ссылку.
• Перепривязка переменной с изменяемой ссылкой отличается от мутации значения по этой ссылке.
• Параметр функции value: &mut T может менять T без получения владения.

Rust отклоняет ссылку, которая может пережить своё значение, потому что её использование обратилось бы к недействительной памяти.

• Локальное значение удаляется, когда его владелец покидает область видимости.
• Возврат ссылки на такое значение оставил бы вызывающую сторону с указателем на освобождённое хранилище.
• Обычное решение состоит в возврате owned-значения, владение которым корректно переходит к вызывающей стороне.

Lifetime является областью кода, в которой ссылка остаётся действительной.

• Компилятор сравнивает lifetimes, чтобы заимствованное значение жило дольше каждого использования ссылки.
• Большинство lifetimes выводятся и не требуют письменной аннотации.
• Lifetime-аннотация описывает отношения между ссылками, но не продлевает жизнь значений.

Аннотация нужна, когда компилятору требуется знать, с каким входным заимствованием связан возвращаемый reference.

• Сигнатура fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str указывает, что результат действителен в их общей доступной области.
• Аннотация не требует, чтобы оба аргумента имели буквально одинаковые lifetimes.
• Она не позволяет использовать возвращённую ссылку дольше, чем разрешает любой из возможных источников.

Lifetime-параметр фиксирует, что экземпляр struct не может пережить данные, на которые ссылается одно из его полей.

• Поле вида text: &'a str связывает действительность поля с 'a.
• Компилятор не даст использовать struct после удаления источника text.
• Владение String вместо ссылки убирает это отношение заимствования, но меняет выделение памяти и семантику владения.