智能指针

智能指针像指针，但带有额外规则。Rust 中常见的智能指针包括 Box<T>、Rc<T>、Arc<T>、RefCell<T>、Mutex<T>。

Box

Box<T> 把数据放到堆上，并在离开作用域时自动释放。

let value = Box::new(42);
println!("{value}");

它常用于递归数据结构或避免移动大对象。

Rc

Rc<T> 用于单线程多所有者。

use std::rc::Rc;

let a = Rc::new(String::from("shared"));
let b = Rc::clone(&a);

println!("{a}, {b}");

Rc 通过引用计数决定数据何时释放。

Arc

Arc<T> 是线程安全的引用计数指针，常用于多线程共享只读数据。

use std::sync::Arc;
use std::thread;

let data = Arc::new(vec![1, 2, 3]);
let cloned = Arc::clone(&data);

thread::spawn(move || {
    println!("{cloned:?}");
}).join().unwrap();

Mutex

当多个线程需要修改共享数据时，可以使用 Mutex<T>。

use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;

let counter = Arc::new(Mutex::new(0));
let cloned = Arc::clone(&counter);

thread::spawn(move || {
    let mut value = cloned.lock().unwrap();
    *value += 1;
}).join().unwrap();

小结

智能指针不是越多越高级。优先使用普通所有权和引用；当确实需要共享、堆分配或内部可变性时，再选择合适的智能指针。