1.Copy Trait定义

Copy Trait声明如下

pub trait Copy: Clone { }

这个Trait中没有方法，这意味着它是一个标记Trait，它用于表明对类型的某种约束，而这种约束在类型系统中并没有直接体现。就 Copy Trait而言，这个标记的含义是，对保存某个项的内存进行逐位复制就能得到一个正确的新项。实际上，这个Trait是一个标记，表明某个类型是 “普通旧数据”（POD）类型。我也是第一次知道 POD 这个词。它大致是指内存布局连续，可以通过 memcopy 进行内存复制的数据类型。

2.Copy与Clone的关系

实现要求：实现 Copy 特质的类型必须同时实现 Clone 特质。这是因为复制本质上也是一种克隆操作，但两者的实现细节有所不同。

struct Point {
  x: i32,
  y: i32,
}
// 编译报错，需要实现Clone Trait
impl Copy for Point{

}

上面的代码会编译报错，需要调整为下面的代码。

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

impl Clone for Point{

    fn clone(&self) -> Self {
        Self { x:2,y:12 }
    }
}

// 可以正常运行
impl Copy for Point{

}

调用差异：当复制一个实现了 Copy 特质的类型实例时，并不会调用 clone() 方法。编译器会直接进行位复制，不会执行用户为 clone() 方法定义的代码。例如：

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

impl Clone for Point{
    fn clone(&self) -> Self {
        print!("代码被执行");
        Self { x:2,y:12 }
    }
}

impl Copy for Point{}

#[test]
fn test_copy(){
  let src_obj = Point{x:1,y:1};
  let target_obj = src_obj;
  print!("value is {:?}", src_obj);
}

这也意味着 Clone 特质约束可能会有点令人困惑：尽管实现 Copy 的类型必须实现 Clone，但当该类型的一个实例被复制时，clone() 方法并不会被调用，上面的第9行不会打印 —— 编译器会在不涉及任何用户定义代码的情况下创建新的对象。

与用户定义的标记Trait不同，Copy Trait对编译器有着特殊的意义（std::marker 中的其他几个标记Trait也是如此），它不仅仅可用于约束 —— 它会使编译器从move语义转变为copy语义。

3.Copy与Drop

Copy的定义类似为：trait Copy: Clone + !Drop {}。在实现Copy Trait时，编译器追加了一个反向的!Drop。

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

impl Clone for Point{

    fn clone(&self) -> Self {
        print!("代码被执行");
        Self { x:2,y:12 }
    }
}

// 编译报错
impl Copy for Point{}

impl Drop for Point{
    fn drop(&mut self) {
        todo!()
    }
}

在 Rust 里，当一个类型实现了 Drop Trait（也就是有析构函数，因为实现 Drop Trait意味着定义了类型在离开作用域时的清理逻辑），就不能再实现 Copy Trait了。这是因为 Copy Trait代表着类型可以通过简单的位复制来创建副本，而实现 Drop Trait的类型往往涉及资源管理（如释放内存、关闭文件句柄等），如果允许这样的类型实现 Copy Trait，在复制和销毁副本时就可能会导致资源的重复释放等问题，破坏内存安全。

例如下面的代码是不合法的：

4.复合类型的Copy

如果一个类型的所有组成部分都是 Copy 的，那么在很多情况下，最好自动派生 Copy。编译器中有一个名为
missing_copy_implementations 的 lint 项目，用于指出这种情况，但它默认是关闭的。我第一次知道
missing_copy_implementations。由于没有关于它默认关闭的解释，我查阅文档后发现如下内容：

“在历史上（1.0 版本之前），复合类型的组成部分都是Copy的，复合类型会自动被标记为 Copy。后来改变了这一规则，需要通过实现 Copy Trait来显式制定。这个改变，主要因为 Copy 类型可能会导致大数据的意外复制，从而影响性能。

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

#[test]
fn test_copy(){

  let src_obj = Point{x:1,y:1};
  let target_obj = src_obj;
  print!("value is {:?}", src_obj);  // 执行报错，value borrowed here after move
}

以上就是本次对Copy Trait的介绍，希望对你有帮助。

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【rust基础】Copy Trait介绍

1.Copy Trait定义

2.Copy与Clone的关系

3.Copy与Drop

4.复合类型的Copy