Умные указателиSmart pointers

Box<T> — единоличное владение значением на куче, простейшая возможная аллокация, аналог std::unique_ptr. Rc<T> — разделяемое владение через подсчёт ссылок для однопоточного кода, аналог std::shared_ptr, но не потокобезопасный. Arc<T> — потокобезопасная версия Rc<T> с атомарным счётчиком, настоящий аналог shared_ptr в конкурентном контексте. RefCell<T> — "внутренняя изменяемость": обычные правила заимствования Rust переносятся с этапа компиляции на рантайм (нарушение — паника, а не отказ компилировать), позволяя изменять значение через разделяемую (&) ссылку в контролируемых случаях. Cell<T> — более простой примитив внутренней изменяемости только для Copy-типов: get/set без выдачи ссылки на содержимое вообще, так что проверять alias-правила не нужно даже в рантайме.Box<T> is sole ownership of a heap-allocated value — the simplest possible heap allocation, the analogue of std::unique_ptr. Rc<T> is reference-counted shared ownership for single-threaded code, the analogue of std::shared_ptr but not thread-safe. Arc<T> is the thread-safe version of Rc<T> with an atomic counter — the true analogue of shared_ptr in a concurrent context. RefCell<T> is "interior mutability": Rust's usual borrow rules move from compile time to runtime (a violation panics instead of failing to compile), letting code mutate a value through a shared (&) reference in controlled cases. Cell<T> is a simpler interior-mutability primitive for Copy types only — get/set with no reference to the contents ever handed out, so there's nothing to alias-check even at runtime.

Обычное владение и заимствование (см. ownership.html и borrowing-references.html) не может выразить каждый реальный паттерн владения данными, встречающийся на практике:Plain ownership and borrowing (see ownership.html and borrowing-references.html) can't express every real data-ownership pattern that comes up in practice:

Классический мотивирующий пример для Box<T> — рекурсивный тип. Без boxing'а рекурсивный enum вроде связного списка имел бы бесконечный размер, потому что каждый вариант содержал бы себя же целиком:The classic motivating example for Box<T> is a recursive type. Without boxing, a recursive enum like a linked list would have an infinite size, because each variant would contain itself whole:

enum List {
    Cons(i32, Box<List>),  // Box даёт известный размер указателя вместо бесконечной вложенности// Box gives a known pointer-sized field instead of infinite nesting
    Nil,
}

Rc<T> добавляет разделяемое владение: .clone() лишь увеличивает счётчик ссылок — это дешёвая операция, инкремент целого числа, а НЕ глубокое копирование данных. Когда несколько владельцев должны ещё и изменять общие данные, чрезвычайно распространённая идиома — Rc<RefCell<T>>: .borrow_mut() выдаёт изменяемый доступ и паникует в рантайме при нарушении правил заимствования.Rc<T> adds shared ownership: .clone() only bumps the reference count — a cheap operation, an integer increment, NOT a deep copy of the data. When multiple owners also need to mutate the shared data, the extremely common idiom is Rc<RefCell<T>>: .borrow_mut() hands out mutable access and panics at runtime if borrow rules are violated.

use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;

let shared = Rc::new(RefCell::new(0));
let handle = Rc::clone(&shared);  // счётчик ссылок 1 -> 2, данные не копируются// refcount 1 -> 2, no data is copied
*handle.borrow_mut() += 1;      // изменение через общую ссылку — проверка правил в рантайме// mutation through a shared reference — rules checked at runtime

Для кросс-поточного случая тот же паттерн выглядит как Arc<Mutex<T>> — потокобезопасный аналог Rc<RefCell<T>> (сам Mutex — тема std/, а не language/, здесь он упоминается только как концептуальный аналог, см. также mutex-condvar.html в C++).For the cross-thread case, the same pattern looks like Arc<Mutex<T>> — the thread-safe analogue of Rc<RefCell<T>> (Mutex itself is a std/ topic, not language/; it's mentioned here only as a conceptual analogue, see also mutex-condvar.html in C++).

• The Rust Book — Smart Pointers
• The Rust Book — RefCell and Interior Mutability