Rust中的智能指针-Box

在C++11中也有智能指针shared_ptr，unique_ptr，weak_ptr，在Rust中也有叫智能指针的东西，今天我们来讨论一下Box。现在我们要构建一个二叉树。在Python中实现是比较简单的：

最终的树形结构：

现在用Rust来实现一个？

在上一篇我们已经提到了，上面的代码Rust肯定不会让我们编译通过。已经提示我们使用 、 、 。他们都是指针类型，都是指向内存上某一个位置。

在Rust里面称作borrow类型。只是引用内存上某个位置的值，并不拥有所指的值。如果我们想使用 来修复这个问题，我们需要注意一个问题就是生命周期，borrow类型生命周期取决owner的生命周期。

是一种智能指针，零运行时开销。拥有它所指向的数据。我们为什么称做智能的，是因为当执行过边界，它将drop掉它所指向的数据然后drop本身。不需要手动管理内存！！！

是另外一种智能指针，是 的简称。用于记录数据结构被引用的次数。当引用的数字减小到0时，就自行清理。如果在一个线程，对于同一个数据有多个owner的时候，我们选用 。对于多线程，我们有 （atomic reference count)

上面的三个方法都可以解决之前的问题，那我们该怎么选择呢，这取决于自己的使用场景。

怎么让subtrees变得可选？

紧接着我们又面临的问题就是无法实例化之前定义的tree结构。为什么呢？现有的数据结构，left和right子树都是Box的类型，但是我们定义的tree节点有一些是空子树。在Python代码中，我们使用了 ,但在Rust中有 ：

现在我们就可以创建我们第一个tree：

现在将代码做一些优化：

最终可以这样实例化我们想要的Tree：

那为什么在Python就能完美运行呢？Python在运行的时候为树对象动态分配内存，将所有内容包装在PyObject中，类似Rc。

遇到类似的情况我们该怎么处理和选择呢？智能指针这个东西是不是银弹呢？我们需要了解所有可能的解决方案，如果可以，我们就远离使用智能指针，坚持简单借用。如果不能，我们就选择侵入性更小的一个作为解决方案。