如何检查 Box 是否为空指针？

Question

我想用指针什么的实现一个栈。如何检查 Box 是否为空指针？我看到一些带有 Option<Box<T>> 和 Box<Option<T>> 的代码，但我不明白这一点。这是我去的最远的地方：

struct Node {
    value: i32,
    next: Box<Node>,
}

struct Stack {
    top: Box<Node>,
}

Answer 1

Box<T> 永远不能为 NULL，因此无需检查。

Box<T> values will always be fully aligned, non-null pointers

— std::box

您很可能希望使用 Option 来表示值的不存在/存在：

struct Node {
    value: i32,
    next: Option<Box<Node>>,
}

struct Stack {
    top: Option<Box<Node>>,
}

另请参阅：

Answer 2

你不想要 null。 null 是一种不安全的反模式，即使在您必须使用它的语言中也是如此，幸运的是 Rust 让我们摆脱了这种暴行。 Box<T> always 包含 T、never null。 Rust 没有 null.

的概念

正如您正确指出的那样，如果您希望某个值是可选的，请使用 Option<T>。你做 Box<Option<T>> 还是 Option<Box<T>> 真的没那么重要，对事情的底层了解多一点的人可以插话说哪个更有效率。

struct Node {
    value: i32,
    next: Option<Box<Node>>,
}

struct Stack {
    top: Option<Box<Node>>,
}

Option 说“这可能存在也可能不存在”，Box 说“这个值在堆上。现在，Option 的好处就是它比 null 好得多的是你有来检查它。你不能忘记否则编译器会抱怨。典型的方式match

match my_stack.top {
    None => {
        // Top of stack is not present
    }
    Some(x) => {
        // Top of stack exists, and its value is x of type Box<T>
    }
}

Option 类型本身有 tons of helper methods 来处理常见的模式。下面只是我使用的一些最常用的。请注意，所有都可以根据 match 实现，并且只是方便的功能。

相当于下面的Java代码

if (value == null) {
  result = null;
} else {
  result = ...;
}

是

let result = value.map(|v| ...)

或者，如果内部计算也可以产生 None，

let result = value.and_then(|v| ...)

如果你想提供一个默认值，比如说零，比如

if (value == null) {
  result = 0;
} else {
  result = value;
}

那么你想要

result = value.unwrap_or(0)

最好停止思考如何处理 null 并从头开始学习 Option<T>。一旦掌握了它，它会感觉比 null 检查安全十倍，更符合人体工学。

Answer 3

A Box<T> 是指向堆上某个位置的指针，其中包含一些 T 类型的数据。 Rust 保证 Box<T> 永远不会是空指针，即只要你没有做任何奇怪的事情并且 unsafe.

地址应该总是有效的

如果你需要表示一个可能不存在的值（例如这个节点是最后一个节点，所以没有 next 节点），你可以像这样使用 Option 类型

struct Node {
    value: i32,
    next: Option<Box<Node>>,
}

struct Stack {
    top: Option<Box<Node>>,
}

现在，对于 Option<Box<Node>>，Node 可以有下一个 Node 或没有下一个节点。我们可以检查 Option 是否不是 None 这样的

fn print_next_node_value(node: &Node) {
    match &node.next {
        Some(next) => println!("the next value is {}", next.value),
        None => println!("there is no next node")
    }
}

因为 Box 只是指向堆上某个位置的指针，所以最好使用 Option<Box<T>> 而不是 Box<Option<T>>。这是因为第二个将在堆上分配一个 Option<T>，而第一个不会。此外，Option<Box<T>> 和 Box<T> 同样大（均为 8 字节）。这是因为 Rust 知道 Box<T> 永远不可能全为零（即永远不可能是空指针），所以它可以使用全 0 的状态来表示 Option<Box<T>> 的 None 情况.

如何检查 Box 是否为空指针？

How to check if a Box is a null pointer?

null

pointers

rust

box