Rust 中的所有权跟踪：Box<T>（堆）和 T（堆栈）之间的区别

Question

使用 Rust 编程语言进行实验，我发现编译器能够非常准确地跟踪堆栈上某个结构的 字段的移动（它确切地知道 what 字段已移动）。但是，当我将结构的一部分放入 Box 中（即将其放入堆中）时，编译器不再能够确定取消引用后 发生的所有事情的字段级移动 的框。它将假定整个结构 "inside the box" 已经移动。让我们先来看一个所有东西都在栈上的例子：

struct OuterContainer {
    inner: InnerContainer
}

struct InnerContainer {
    val_a: ValContainer,
    val_b: ValContainer
}

struct ValContainer {
    i: i32
}


fn main() {
    // Note that the whole structure lives on the stack.
    let structure = OuterContainer {
        inner: InnerContainer {
            val_a: ValContainer { i: 42 },
            val_b: ValContainer { i: 100 }
        }
    };

    // Move just one field (val_a) of the inner container.
    let move_me = structure.inner.val_a;

    // We can still borrow the other field (val_b).
    let borrow_me = &structure.inner.val_b;
}

现在是 相同的示例，但有一个小改动：我们将 InnerContainer 放入一个盒子 (Box<InnerContainer>)。

struct OuterContainer {
    inner: Box<InnerContainer>
}

struct InnerContainer {
    val_a: ValContainer,
    val_b: ValContainer
}

struct ValContainer {
    i: i32
}


fn main() {
    // Note that the whole structure lives on the stack.
    let structure = OuterContainer {
        inner: Box::new(InnerContainer {
            val_a: ValContainer { i: 42 },
            val_b: ValContainer { i: 100 }
        })
    };

    // Move just one field (val_a) of the inner container.
    // Note that now, the inner container lives on the heap.
    let move_me = structure.inner.val_a;

    // We can no longer borrow the other field (val_b).
    let borrow_me = &structure.inner.val_b; // error: "value used after move"
}

我怀疑它与堆栈的性质与堆的性质有关，其中前者是静态的（至少每个堆栈帧），后者是动态的。也许由于某些原因我不能 articulate/identify 足够好。

Answer 1

在抽象中，堆栈上的 struct 是种只是一堆具有通用名称的变量。编译器知道这一点，可以将结构分解为一组独立的堆栈变量。这让它可以独立跟踪每个字段的移动。

它不能用 Box 或任何其他类型的自定义分配来做到这一点，因为编译器不控制 Boxes。 Box 只是标准库中的一些代码，不是语言的固有部分。 Box 无法推理自身的不同部分突然变得无效。当需要销毁 Box 时，它的 Drop 实现只知道销毁一切 .

换句话说：在堆栈上，编译器处于完全控制之下，因此可以做一些奇特的事情，比如分解结构并将它们零碎地移动。一旦自定义分配进入画面，所有的赌注都被取消了，编译器不得不后退并停止试图变得聪明。

Rust 中的所有权跟踪：Box<T>（堆）和 T（堆栈）之间的区别

Ownership tracking in Rust: Difference between Box<T> (heap) and T (stack)

dynamic

heap-memory

stack-memory

rust

memory-safety