何时使用Rc而非Box？

Question

我有以下代码，其中使用了Rc和Box，它们之间的区别是什么？哪个更好？

我有这样的代码，同时使用了Rc和Box，它们两者之间的区别是什么？哪一个更好呢？

use std::rc::Rc;

fn main() {
    let a = Box::new(1);
    let a1 = &a;
    let a2 = &a;
    let b = Rc::new(1);
    let b1 = b.clone();
    let b2 = b.clone();

    println!("{} {}", a1, a2); //=> 1 1
    println!("{} {}", b1, b2); //=> 1 1
}

Playground 链接

- o0omycomputero0o

Answer 1

Rc 提供了共享所有权，因此默认情况下不能更改其内容，而Box 提供了独占所有权，因此允许进行更改：

use std::rc::Rc;

fn main() {
    let mut a = Box::new(1);
    let mut b = Rc::new(1);

    *a = 2; // works
    *b = 2; // doesn't
}

此外，Rc 不能在线程之间发送，因为它没有实现 Send 接口。

总的来说，它们用于不同的场景：如果您不需要共享访问，请使用 Box；否则，请使用 Rc（或者对于多线程共享使用，使用 Arc），并记住您将需要使用 Cell 或 RefCell 进行内部可变性。

- ljedrz

Answer 2

从描述中给出的示例来看，我认为真正的问题是“何时使用Rc而不是&Box”（请注意&符号）。

Rc和&Box都将底层数据存储在堆上，都不能跨线程发送，并且两者都允许不可变共享（由上述示例演示）。但是，最大的区别在于Rc为您提供了一个共享（不可变）拥有的值，而对于&Box，您会获得一个共享（不可变）引用。

在Rc的情况下，只要最后一个所有者（无论是原始所有者还是任何克隆的所有者）被删除，底层数据就会被删除（释放/取消分配） - 这就是引用计数的想法。然而，在&Box的情况下，只有一个所有者：任何对它的共享引用将在所有者超出作用域后立即失效。

换句话说，与Rc::clone()相反，将变量绑定到新的&Box（例如在示例中的let a2 = &a;）不会使它的生命周期比以前更长。

以下是一个具体的示例：

use std::rc::Rc;

fn main() {
    let rc_clone;
    {
        let rc = Rc::new(1);
        rc_clone = rc.clone();
        // rc gets out of scope here but as a "shared owner", rc_clone
        // keeps the underlying data alive.
    }
    println!("{}", rc_clone);  // Ok.
}

但这不是：

fn main() {
    let b_ref;
    {
        let b = Box::new(1);
        b_ref = &b;
        // b gets out of scope here and since it is the only owner,
        // the underlying data gets dropped.
    }
    println!("{}", b_ref); // Compilation error: `b` does not live long enough.
}

- sitaktif

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你可能不想使用&Box<T>而是使用&T。Box实现了Deref<Target=T>，因此你只需使用 &*my_box 就可以得到一个 &T。 - Mingwei Samuel

我的目标只是尝试分享事物的工作原理，而不是告诉人们应该使用什么，但你说得对，不要使用 &Box<T>！ - sitaktif