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令狐一冲
2023-05-18 09:38:57 +08:00
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# 3.16.2 Box智能指针
```Box```智能指针是Rust中最基本的在堆上分配内存的方式。定义```Box```变量,将值存放在堆上,栈上则保留指向堆数据的指针。除了数据被存储在堆上外,```Box```没有任何性能损失。
## 1. Box的基本使用方式
下面为```Box```使用的简单示例:
```Rust
fn main() {
let b = Box::new(5); //此时5存储在堆上而不是栈上b本身存储于栈上
println!("b = {}", b); //离开作用域时同时清楚堆和栈上的数据
}
```
## 2. 使用Box的内存布局
前面示例中使用```Box```定义了变量```b```,其内存布局方式如下:
![注释](../../assets/20.png)
## 3. Box适合使用的场景
```Box```适合用于如下场景:
- 当有一个在编译时未知大小的类型,而又需要在确切大小的上下文中使用这个类型值的时候;
- 当有大量数据并希望在确保数据不被拷贝的情况下转移所有权的时候;
- 当希望拥有一个值并只关心它的类型是否实现了特定```trait```而不是其具体类型时。
1场景1示例
假定我们需要采用递归的方式定义一个```List```,其定义可能如下:
```Rust
// 下面的代码无法编译通过
use crate::List::{Nil, Cons};
enum List {
Cons(i32, List),//Cons就类似于c语言的结构体定义
//struct List{
// int data;
// struct List next;//编译报错因为编译器并不知道next有多大next又是一个List
//}
Nil,
}
fn main() {
let _list = Cons(1, Cons(2, Cons(3, Nil)));
}
```
但是上面的代码无法编译通过,因为```Cons```类型在编译时无法确定其具体大小。其内存示意图如下:
![注释](../../assets/21.png)