9. 智能指针与内部可变性 🟡

你将学到：

用于堆分配和共享所有权的 Box、Rc、Arc

用于打破引用循环的 Weak 引用

用于内部可变性的 Cell、RefCell 和 Cow

用于自引用类型的 Pin

Box, Rc, Arc — 堆分配与共享

指针	使用场景	可变性	线程安全
`Box<T>`	堆上的单一所有者。	通过 `&mut`	✅ (若 T: Send)
`Rc<T>`	共享所有权（单线程）。	无（需包裹在 RefCell 中）	❌
`Arc<T>`	共享所有权（多线程）。	无（需包裹在 Mutex 中）	✅

Weak 引用

Weak<T> 是一种不具有所有权的句柄。使用它来打破循环（例如，子节点指向父节点的指针）并防止内存泄漏。

#![allow(unused)]
fn main() {
let parent = Rc::new(Node { ... });
let child = Rc::new(Node {
    parent: Rc::downgrade(&parent), // Weak 连接
});
}

内部可变性

内部可变性允许你通过将借用检查移至运行时，来修改隐藏在共享（&）引用之后的数据。

Cell<T>：永远不会触发 Panic，主要通过替换/复制值来工作。仅适用于 Copy 类型。
RefCell<T>：适用于任何类型，但如果在运行时违反借用规则，将会触发 Panic。

#![allow(unused)]
fn main() {
let data = RefCell::new(vec![1, 2, 3]);
data.borrow_mut().push(4); // 对 &RefCell 执行修改
}

Cow — 写时克隆

Cow (Clone on Write) 允许你在不需要实际修改数据时，避免分配新的 String 或 Vec。

#![allow(unused)]
fn main() {
fn normalize(s: &str) -> Cow<'_, str> {
    if s.contains('\t') {
        Cow::Owned(s.replace('\t', " "))
    } else {
        Cow::Borrowed(s)
    }
}
}

Pin — 防止移动

Pin<P> 保证被指向的值永远不会在内存中被移动。这对于 自引用类型（如 async/await 生成的类型）是必不可少的。

Unpin：大多数类型默认都是 Unpin 的（可以安全移动）。
!Unpin：一旦初始化后就必须固定在某个内存地址的类型。

丢弃顺序 (RFC 1857)

局部变量：按声明的逆序丢弃。
结构体字段：按声明的顺序（从上到下）丢弃。

Keyboard shortcuts