rust - 使用 Arc<Box<T>> 替代 Arc<T> 的优势是什么？

Question

请问，我看有些代码明明可以使用 let a = Arc<T> 的形式，但却使用的是 let a = Arc<Box<T>> 这样多包含了一层box, 请问是有什么原因？谢谢

Answer 1

在Rust中，Arc<T>是一个原子引用计数智能指针，用于在多个线程间共享所有权的不可变数据。而Box<T>是一个堆上分配的智能指针，用于拥有数据的所有权。

使用Arc<Box<T>>替代Arc<T>可能具有以下几个优势：

1. 堆上分配与栈上分配：

   • 当T是一个大型结构体或枚举时，直接在栈上分配可能会导致栈溢出，特别是当递归深度很高或存在大量局部变量时。使用Box<T>可以将T放在堆上，从而避免栈溢出。

2. 类型大小的限制：

   • Arc<T>在内部需要存储T的元数据（如引用计数和可能的同步机制）。如果T本身就很大，那么Arc<T>的大小可能会超过某些平台的限制（尽管这种情况在Rust中相对较少见）。通过使用Arc<Box<T>>，你可以将大型数据放在堆上，而Arc本身只存储一个指向堆上数据的指针。

3. 抽象与灵活性：

   • 有时，你可能希望代码更加通用，能够接受任何类型的T，而不受Arc<T>直接对T大小的限制。通过使用Arc<Box<dyn Trait>>（其中Trait是一个trait），你可以创建一个可以指向任何实现该trait的类型的Arc。

4. 延迟初始化：

   • 如果T的初始化代价很高，或者需要在运行时决定是否初始化它，那么你可以使用Option<Box<T>>来延迟初始化。然后，你可以将这个Option<Box<T>>放在Arc中，从而允许多个线程安全地访问这个可能尚未初始化的值。

然而，需要注意的是，增加一层Box会带来一些性能开销，因为每次访问T的值时都需要解引用两次（一次是Arc的解引用，另一次是Box的解引用）。因此，在不需要上述优势的情况下，直接使用Arc<T>通常是更好的选择。

在你提到的具体情况下，代码使用Arc<Box<T>>而不是Arc<T>可能是出于上述某个原因。如果没有更多的上下文信息，很难确定确切的原因。如果你能够提供更多关于代码用途和上下文的信息，我可能能够给出更具体的解释。