Rust代码中Box::new的作用及为何用其封装BufReader

先看你的代码：

let mut buf: Box<dyn BufRead> = Box::new(BufReader::new(fs::File::open("file.txt")?));

这里用Box::new封装BufReader的核心原因和Rust的类型系统特性直接相关，分三点说明：

• 解决动态大小类型（DST）的存储限制
  dyn BufRead是trait对象，属于动态大小类型——编译时Rust无法确定它对应具体实现类型的内存占用，因此不能直接将trait对象声明为栈上变量（栈上变量必须是编译期大小确定的类型）。Box<T>是堆分配智能指针，它本身的大小固定（就是一个指向堆内存的指针），把BufReader放到堆上并用Box包裹后，既能满足编译期对变量大小的要求，又能通过Box<dyn BufRead>实现对trait接口的调用。

• 实现动态多态的抽象需求
  如果直接用BufReader::new的返回值，变量类型会是具体的BufReader<File>。但这里显式指定Box<dyn BufRead>，是为了让这个变量兼容任何实现了BufRead trait的类型——比如后续你想把数据源换成Cursor<Vec<u8>>（同样实现了BufRead），只需要替换Box::new里的内容，变量类型不用修改，就能复用所有基于BufRead接口的逻辑，这就是Rust中动态多态的实现方式。

• 不封装的后果
  要是尝试写let mut buf: dyn BufRead = BufReader::new(...)，编译器会直接报错，因为trait对象作为栈变量时大小不确定。而如果不指定trait对象类型，直接let mut buf = BufReader::new(...)，虽然能正常运行，但变量会绑定到具体的BufReader<File>类型，失去了抽象能力，后续无法无缝切换其他BufRead实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者LouisWong