Box<T>

在 Rust 中，Box<T> 是一种智能指针类型，专门用于将数据放到堆上进行动态分配。它主要用于以下几种场景： 类似C++中的unique_ptr指针。

1. 在堆上分配数据：使用 Box，你可以在堆上存储大小固定的数据。对于非常大的结构体，可以避免在栈上占用过多空间。

2. 实现递归数据结构：Rust 不允许在编译时确定大小的递归类型（例如树、链表），因此 Box 允许构建这些数据结构。

3. 类型转换和特征对象：将结构体或类型转换为特征对象（例如 dyn Trait）。

基本用法

1. 创建和解引用 Box

   fn main() {
       let x = 5;
       let boxed_x = Box::new(x); // 将整数 `5` 放在堆上
       println!("boxed_x: {}", *boxed_x); // 解引用
   }

   这里 Box::new(x) 将整数 5 分配在堆上，*boxed_x 解引用来获取数据。

2. 递归数据结构 Box 对递归数据结构特别有用，比如链表：

   enum List {
       Node(i32, Box<List>),
       Nil,
   }
   
   fn main() {
       let list = List::Node(1, Box::new(List::Node(2, Box::new(List::Nil))));
   }

   使用 Box<List> 可以创建一个递归定义的链表结构。

3. 动态分配和特征对象 Box 还可以用于存储实现特定特征的类型：

   trait Draw {
       fn draw(&self);
   }
   
   struct Circle;
   impl Draw for Circle {
       fn draw(&self) {
           println!("Drawing a circle");
       }
   }
   
   fn main() {
       let shape: Box<dyn Draw> = Box::new(Circle);
       shape.draw();
   }

   在这里，Box<dyn Draw> 将 Circle 转换成一个特征对象 Draw，实现了多态性。

性能与内存管理

Box 的开销非常小，因为它只是存储了一个指针。它适合在需要堆上分配单个对象时使用，而无需复杂的引用计数或多线程控制。