智慧指標
智慧指標（smart pointer）是「行為像指標，但還帶有額外功能與所有權語意」的型別。Vec 與 String 其實就是智慧指標。本頁介紹三個最常用、彼此分工不同的型別：Box<T>、Rc<T> 與 RefCell<T>。
三者的分工
| 型別 | 用途 | 所有者數量 | 借用規則檢查時機 |
|---|---|---|---|
Box<T> |
把資料放到堆積上 | 一個 | 編譯時 |
Rc<T> |
讓同一份資料有多個擁有者（單執行緒） | 多個 | 編譯時（只能讀） |
RefCell<T> |
允許透過不可變的外殼修改內部資料 | 一個 | 執行時 |
Box：把資料放到堆積
Box<T> 是最簡單的智慧指標：資料存在堆積，堆疊上只放一個指標。最常見的用途是遞迴型別，因為編譯器需要在編譯時知道型別大小，而遞迴型別沒有辦法直接算出來：
用 Box 包起來，指標的大小是固定的，就能解決：
enum List {
Cons(i32, Box<List>),
Nil,
}
use List::{Cons, Nil};
fn main() {
let list = Cons(1, Box::new(Cons(2, Box::new(Cons(3, Box::new(Nil))))));
let mut current = &list;
while let Cons(value, next) = current {
println!("{value}");
current = next;
}
}
Box 也常搭配 dyn Trait 使用（見 泛型與 Trait），離開作用域時會自動釋放堆積上的資料。
Rc：多個擁有者
有時一份資料需要被多處共同擁有，例如圖形結構中的節點被多個節點指向。Rc<T>（reference counting，參照計數）會記錄有幾個擁有者，最後一個離開時才釋放資料：
use std::rc::Rc;
fn main() {
let shared = Rc::new(String::from("共享的資料"));
println!("計數：{}", Rc::strong_count(&shared)); // 1
let a = Rc::clone(&shared); // 只增加計數，不複製資料
{
let b = Rc::clone(&shared);
println!("計數：{}", Rc::strong_count(&shared)); // 3
println!("{b}");
} // b 離開作用域，計數減一
println!("計數：{}", Rc::strong_count(&shared)); // 2
println!("{a}");
}
注意：
Rc<T>只能提供唯讀存取。- 它只能用在單一執行緒。跨執行緒要改用
Arc<T>，見 並行。
RefCell：內部可變性
Rust 的借用規則通常在編譯時檢查，但有些情況編譯器無法證明程式是安全的。RefCell<T> 提供內部可變性（interior mutability）：即使外面是不可變的參照，也能修改裡面的資料，而借用規則改成在執行時檢查，違反時會 panic：
use std::cell::RefCell;
fn main() {
let data = RefCell::new(vec![1, 2, 3]);
data.borrow_mut().push(4); // 取得可修改借用
println!("{:?}", data.borrow()); // 取得唯讀借用
}
Rc 與 RefCell 組合
Rc<RefCell<T>> 是常見的組合：多個擁有者，而且都能修改。
use std::cell::RefCell;
use std::rc::Rc;
fn main() {
let counter = Rc::new(RefCell::new(0));
let a = Rc::clone(&counter);
let b = Rc::clone(&counter);
*a.borrow_mut() += 1;
*b.borrow_mut() += 10;
println!("{}", counter.borrow()); // 11
}
不要濫用
Rc<RefCell<T>> 把編譯時的檢查延到執行時，用錯會 panic。同時，Rc 互相參照會造成循環參照（reference cycle），導致記憶體永遠不釋放。大多數情況，先考慮用普通的所有權與借用設計，不夠用時再引入它們。
推薦影音
Box
簡述：Let's Get Rusty 依照官方書籍第 15 章製作，介紹 Box<T> 的用途與遞迴型別。
Rc 參照計數
簡述：同一系列的 Rc<T> 單元，說明多重擁有者與參照計數，對應本頁「Rc」一節。
RefCell 內部可變性
簡述：同一系列的 RefCell<T> 單元，說明內部可變性與執行時的借用檢查，對應本頁「RefCell」一節。
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