memory-management - 为什么 Nil 会增加一个枚举大小而不是另一个？如何为 Rust 枚举分配内存？

Question

如果我定义以下枚举，Nil 不会增加枚举的大小:

  use std::mem::size_of;

  enum Foo {
    Cons(~char)
  }

  enum Bar {
    Cons(~char),
    Nil
  }

  println!("{}", size_of::<Foo>());
  println!("{}", size_of::<Bar>());

  // -> 4
  // -> 4

另一方面:

  enum Foo {
    Cons(char)
  }

  enum Foo {
    Cons(char),
    Nil
  }

产量:

  // -> 4
  // -> 8

当我定义一个枚举时发生了什么？如何为这些结构分配内存？

Answer 1

枚举的一种天真的方法是为其最大变体的内容分配足够的空间，外加一个判别式。这是一个标准的标记联合。

Rust 比这聪明一点。 (它可能更聪明，但目前还没有。)它知道给定一个 ~T，至少有一个值是该内存位置不能 : 零。因此，在像您的 enum { Cons(~T), Nil } 这样的情况下，它能够将其优化为一个单词，内存中的任何非零值都意味着 Cons( ~T) 和内存中的零值表示 Nil。

当你处理 char 时，优化不会发生:零是一个有效的代码点。碰巧的是，char 被定义为 Unicode 代码点，因此 实际上可以将变体优化到该空间中，那里有大量备用位最后(Unicode 字符只需要 21 位，所以在 32 位空间中我们有 11 个备用位)。这证明了 Rust 的枚举判别式优化目前并不是特别聪明。