前语
上一篇文章咱们了解了Move言语的结构体与类型体系,这篇文章将会介绍Move中的所有权机制。
所有权owership
Move虚拟机完成了相似Rust的所有权体系,有兴趣能够先了解一下Rust中的所有权体系。
每一个变量都有自己的规模,当超出规模时,该规模内的变量也会被丢弃。
咱们现已在表达式的相关章节中看到了这种现象,记住一个变量只在自己的规模内收效。每一个包括变量的规模都是所有者,变量能够是在这个规模内经过let定义的,也能够是经过参数传递进这个规模的,在Move中只要函数能将变量传递进一个规模。
每一个变量都只要一个具有者,这意味着当一个变量被当作参数传递给一个函数时,这个函数就变成了这个变量新的所有者。
script {
use {{sender}}::M;
fun main() {
// Module::T是一个结构体
let a: Module::T = Module::create(10);
// 这时候变量a脱离main函数的规模,进入M::value函数规模内
M::value(a);
// 这时候main函数规模内现已没有a这个变量,编译会报错
M::value(a);
}
}
模块M的完成如下:
module M {
struct T {value: u8}
public fun create(value: u8): T {
T {value}
}
//变量t传递给函数value,value函数具有变量的所有权
public fun value(t: T): u8 {
t.value
}
// 这时候函数规模完毕,变量t被丢弃,不会再存在
}
move和copy
首先咱们需要了解Move VM是怎么作业的,当咱们传递参数给一个函数又发生了什么,在VM中有两个字节码指令,一个是MoveLoc,一个是CopyLoc,它们分别能够经过move和copy关键字运用。
当一个变量被传递给其他函数时,它被运用MoveLoc移动,比如如下
script {
use {{sender}}::M;
fun main() {
// Module::T是一个结构体
let a: Module::T = Module::create(10);
// 这时候变量a脱离main函数的规模,进入M::value函数规模内
M::value(move a);
//变量a现已被抛弃
}
}
move关键字能够省掉,这儿仅仅为了说明
假如想传递一个值给函数且想保存变量的值能够运用关键字copy。
script {
use {{sender}}::M;
fun main() {
// Module::T是一个结构体
let a: Module::T = Module::create(10);
M::value(copy a);
//变量a依然存在
}
}
以上咱们经过copy关键字避免了变量被抛弃,可是copy会增加内存运用,当copy非常大的数据时价值很大,在区块链中每个字节都会影响执行的价值,为了避免过大的额定开支,能够运用引证。
引证
许多编程言语都完成了引证,引证是变量的链接,经过引证能够将变量传递给程序其他部分而不用传递变量的值。
引证(经过&)能够不需要所有权就能够获取到一个变量
module M {
struct T {value: u8}
//传递一个引证而不是传递一个值
public fun value(t: &T): u8 {
t.value
}
}
不可变的引证只能读取变量的值,不能改动变量的值,可变的引证能够读写变量的值。
module M {
struct T {value: u8}
//回来一个非引证类型的值
public fun create(value: u8): {
T {value}
}
//不可变的引证只答应读
public fun value(t: &T): u8 {
t.value
}
// 可变引证答应读写值
public fun change(t: &mut T, value: u8) {
t.value = value;
}
}
Borrow查看
Move中经过Borrow查看来控制程序中引证的运用,这样有助于避免出错。
module Borrow {
struct B { value: u64 }
struct A { b: B }
// 创立一个含有B的A
public fun create(value: u64): A {
A { b: B { value } }
}
// 取得B的可变引证
public fun ref_from_mut_a(a: &mut A): &mut B {
&mut a.b
}
// 改动B
public fun change_b(b: &mut B, value: u64) {
b.value = value;
}
}
script {
use {{sender}}::Borrow;
fun main() {
// 创立一个A
let a = Borrow::create(0);
// 经过A获取B的可变引证
let mut_a = &mut a;
let mut_b = Borrow::ref_from_mut_a(mut_a);
// 改动B
Borrow::change_b(mut_b, 100000);
// 获取另一个A的可变引证
let _ = Borrow::ref_from_mut_a(mut_a);
}
}
上面代码能够成功编译运转,不会报错。这儿终究发生了什么呢?首先,咱们运用 A 的可变引证(&mut A)来获取对其内部 struct B 的可变引证(&mut B)。然后咱们改动 B。然后能够再次经过 &mut A 获取对 B 的可变引证。
可是,假如咱们交流最后两个表达式,即首先尝试创立新的 &mut A,而 &mut B 仍然存在,会出现什么状况呢?
let mut_a = &mut a;
let mut_b = Borrow::ref_from_mut_a(mut_a);
let _ = Borrow::ref_from_mut_a(mut_a);
Borrow::change_b(mut_b, 100000);
此时编译器会报错
┌── /scripts/script.move:10:17 ───
│
10 │ let _ = Borrow::ref_from_mut_a(mut_a);
│ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ Invalid usage of reference as function argument. Cannot transfer a mutable reference that is being borrowed
8 │ let mut_b = Borrow::ref_from_mut_a(mut_a);
│ ----------------------------- It is still being mutably borrowed by this reference
│
该代码不会编译成功。为什么?因为 &mut A 现已被 &mut B 借用。假如咱们再将其作为参数传递,那么咱们将堕入一种奇怪的状况,A 能够被更改,但 A 一起又被引证。
定论如下
- 编译器经过所谓的”借用查看”(最初是Rust言语的概念)来避免上面这些过错。编译器经过树立”借用图”,不答应被借用的值被”move”。这便是 Move 在区块链中如此安全的原因之一。
- 能够从引证创立新的引证,老的引证将被新引证”借用”。可变引证能够创立可变或许不可变引证,而不可变引证只能创立不可变引证。
- 当一个值被引证时,就无法”move”它了,因为其它值对它有依赖。
取值
能够经过取值运算*来获取引证所指向的值。
值运算实际上是发生了一个副本,要保证这个值具有 Copy ability。
module M {
struct T has copy {}
// value t here is of reference type
public fun deref(t: &T): T {
*t
}
}
取值运算不会将原始值 move 到当前效果域,实际上仅仅生成了一个副本
有一个技巧用来复制一个结构体的字段:便是运用*&,引证并取值。咱们来看一个比如
module M {
struct H has copy {}
struct T { inner: H }
// ...
// we can do it even from immutable reference!
public fun copy_inner(t: &T): H {
*&t.inner
}
}
根本类型
根本类型非常简略,它们不需要作为引证传递,缺省会被复制。当根本类型的值被传给函数时,相当于运用了copy关键字,传递进函数的是它们的副本。当然你能够运用move关键字强制不发生副本,可是因为根本类型的巨细很小,复制它们其实开支很小,甚至比经过引证或许”move”传递它们开支更小。
最后
这篇文章首要介绍了Move中的所有权,更多文章能够关注大众号QStack。