Box<T>

Box는 힙 데이터에 대한 소유 포인터입니다:

fn main() {
    let five = Box::new(5);
    println!("five: {}", *five);
}
5StackHeapfive

Box<T>은 Deref<Target = T>를 구현합니다. 이는 Box<T>에서 T 메서드를 직접 호출 할 수 있다는 의미입니다.

재귀 데이터나 동적크기의 데이터 타입은 Box타입을 사용해야 합니다:

#[derive(Debug)]
enum List<T> {
    /// A non-empty list: first element and the rest of the list.
    Element(T, Box<List<T>>),
    /// An empty list.
    Nil,
}

fn main() {
    let list: List<i32> =
        List::Element(1, Box::new(List::Element(2, Box::new(List::Nil))));
    println!("{list:?}");
}
StackHeaplistElement1Element2Nil
This slide should take about 8 minutes.

  • Box is like std::unique_ptr in C++, except that it's guaranteed to be not null.

  • Box는 아래의 경우에 유용합니다:

    • 타입 크기를 컴파일 시점에 알 수 없는 경우.
    • 아주 큰 데이터의 소유권을 전달하고 싶은 경우. 스택에 있는 큰 데이터를 복사하는 대신 Box를 이용하여 데이터는 힙에 저장하고 포인터만 이동하면 됩니다.

  • If Box was not used and we attempted to embed a List directly into the List, the compiler would not be able to compute a fixed size for the struct in memory (the List would be of infinite size).

  • Box는 일반 포인터와 크기가 같기 때문에 크기를 계산하는 데 문제가 없습니다. 다만 힙에 위치한 List의 다음 요소를 가리킬 뿐입니다.

  • Remove the Box in the List definition and show the compiler error. We get the message "recursive without indirection", because for data recursion, we have to use indirection, a Box or reference of some kind, instead of storing the value directly.

더 살펴보기

니치(틈새) 최적화(Niche Optimization)

#[derive(Debug)]
enum List<T> {
    Element(T, Box<List<T>>),
    Nil,
}

fn main() {
    let list: List<i32> =
        List::Element(1, Box::new(List::Element(2, Box::new(List::Nil))));
    println!("{list:?}");
}

Box는 비어있을 수 없습니다. 따라서 포인터는 항상 유효하며 null이 아닙니다. 이는 컴파일러가 메모리 레이아웃을 최적화 할 수 있게 해줍니다:

StackHeaplistElement1Element2