Rust 中的所有权跟踪：Box<T>（堆）和 T（栈）之间的区别

Question

用编程语言 Rust 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 什么 字段已移动）。 但是，当我将结构的一部分放入Box（即放入堆中）时，编译器不再能够为取消引用后发生的所有事情确定字段级移动的盒子。它将假设“盒子内”的整个结构已经移动。我们先来看一个一切都在栈上的例子：

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"
}

我怀疑这与 堆栈的性质与堆的性质有关，前者是静态的（至少每个堆栈帧），而后者是动态的.也许由于某种原因我不能很好地表达/识别，编译器需要谨慎行事。

Answer 1

在抽象中，堆栈上的struct 是一种，只是一个通用名称下的一堆变量。编译器知道这一点，并且可以将结构分解为一组其他独立的堆栈变量。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，而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，Drop 实现只知道销毁所有内容。

换句话说：在堆栈上，编译器处于完全控制之下，因此可以做一些花哨的事情，比如分解结构并将它们分段移动。一旦自定义分配进入画面，所有的赌注都被取消了，编译器不得不退后并停止尝试聪明。