Box<T> 常被误解为“Rust 的手动堆内存”。实际上它仍然是普通拥有者：它拥有 T，离开作用域时自动释放 T。Box 的价值在于把值放到堆上，或让递归类型拥有一个编译期确定的大小。

这是 RustInPractice 的第 11 篇。对应 demo：box_demo、tree、stack_queue_list。下一篇讲共享所有权 Rc、Arc 与 Weak。

一、Box<T> 仍是唯一所有权

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

Box<T> 自身通常在栈上，内部指针指向堆上的 T。它不可隐式复制，移动 Box 就是移动唯一所有权。绝大多数场景不需要显式调用释放函数：作用域结束时自动执行 Drop。

二、Drop 统一管理各种资源

demo 的 Resource 实现 Drop：

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impl Drop for Resource {
    fn drop(&mut self) {
        println!("resource released: {}", self.name);
    }
}

无论 Resource 是直接绑定还是装进 Box，离开作用域都会执行 drop。这套模式不只针对内存，也适用于文件、锁、socket 和事务。与手动释放相比，它在提前返回和错误传播时更可靠。

三、递归类型为什么需要 Box？

如下链表定义无法确定大小：

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// enum List { Node(i32, List), End }

Node 内直接嵌入另一个 List，编译器无法算出一个 List 要多大。改为 Box 后，递归位置变成固定大小的指针：

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enum List {
    Node(i32, Box<List>),
    End,
}

二叉树常写成 Option<Box<Node>>。Option 表示空子树，Box 切断无限大小递归，节点则拥有左右子树。

四、什么时候不要用 Box？

需求 更自然的选择
单一拥有者、大小已知 直接使用 T
连续可增长序列 Vec<T>
共享只读所有权 Rc<T> 或 Arc<T>
递归节点或 trait object Box<T>
仅借用外部值 &T

不要因为“堆比栈大”就把普通值装进 Box。Box 引入一次额外分配和间接访问，应由数据结构或接口边界需要来决定。

五、Box<[T]>：固定的堆切片

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let values: Box<[i32]> = vec![1, 2, 3].into_boxed_slice();

它拥有一段堆上的连续元素，但不再保留 Vec 的可增长容量。适合构建完成后只读、且希望减少容量冗余的序列。

六、小结

  • Box<T> 是唯一拥有者，不是手动内存管理工具。
  • Drop 让资源在离开作用域时自动清理。
  • Box 用固定大小指针打破递归类型的无限布局。
  • 先选直接值或标准容器，只有递归、trait object 或明确间接层需要时才引入 Box。

RustInPractice 第 11 篇完。下一篇：Rc、Arc 与 Weak，什么时候一个值需要多个拥有者？