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Copy-on-Write（Cow）

问题​

Cow 是什么？什么时候用它？

答案​

Cow 基础​

Cow<'a, B> = Clone-on-Write，在需要修改时才进行克隆：

use std::borrow::Cow;

fn process(input: &str) -> Cow<str> {
    if input.contains("bad") {
        // 需要修改 → 克隆为 String
        Cow::Owned(input.replace("bad", "good"))
    } else {
        // 不需要修改 → 零拷贝返回引用
        Cow::Borrowed(input)
    }
}

let a = process("hello");     // Cow::Borrowed → 零拷贝
let b = process("bad word");  // Cow::Owned → 分配了新 String

典型使用场景​

1. 避免不必要的字符串克隆

fn normalize(s: &str) -> Cow<str> {
    if s.chars().all(|c| c.is_lowercase()) {
        Cow::Borrowed(s)  // 已经是小写，零拷贝
    } else {
        Cow::Owned(s.to_lowercase())  // 需要转换
    }
}

2. 函数同时接受拥有和借用的值

fn log_message(msg: Cow<str>) {
    println!("[LOG] {}", msg);
}

log_message(Cow::Borrowed("静态消息"));
log_message(Cow::Owned(format!("动态消息 {}", 42)));

常见面试问题​

Q1: Cow<str> 和 String 有什么区别？​

答案：

String 总是拥有堆分配的数据。Cow<str> 可能是借用（零开销）也可能是拥有。当大多数情况不需要修改时，Cow 避免了不必要的克隆。

Q2: Cow 的修改操作如何工作？​

答案：

let mut cow = Cow::Borrowed("hello");
// to_mut() 如果是 Borrowed 会先克隆
cow.to_mut().push_str(" world");
// 现在 cow 一定是 Owned

to_mut() 保证返回一个可变引用——如果当前是 Borrowed 状态，先触发克隆。

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