memory-management - 什么是布局？

Question

我想在 rust(主要是 Box)中重新实现一些 stdlib 智能指针以更好地学习它，我来自 C 背景，具有简单的 malloc和 free功能，但 rust 的 alloc和 dealloc需要一些Layout .它是什么？文档中并没有真正解释。

Answer 1

正如其文档所述， Layout 描述要分配或释放的内存块。除了内存大小之外，它还指定对齐方式和可选的 block 的尾随填充。
C的malloc没有被告知要使用哪种对齐方式，因此它必须假设最坏情况下的对齐方式，这可能会浪费内存。即使在 C 中，有时也需要非标准对齐的内存，为此 API outside of standard C必须使用到 C11 .
Rust 和 C 的分配器接口(interface)之间的最后一个区别是 Rust 需要将布局传递给 dealloc 。以及 alloc - 相当于 C 的 free需要传递给 malloc 的大小.起初这听起来像是一个缺点，因为 API 的用户必须跟踪分配的大小才能解除分配。但事实证明这在实践中不是问题，因为:

分配单个值时，例如 Box<T>或数组 Box<[T; n]> ，大小在编译时确定，因此在 Box::drop 时知道被调用。

分配动态数组时，如Vec<T> ，向量的容量由向量本身跟踪，因此在 Vec::drop 中也可用.

当boxing a slice ，如 Box<[T]> ，切片无法调整大小，其容量等于其长度，并且再次为 Box::drop 所知.

所以事实证明是 C 风格的分配 API 导致存储冗余大小信息。将大小传递给 dealloc消除了冗余，提供了节省空间的机会，特别是对于大小信息占所用内存百分比不可忽略的小块。
将 Rust 的分配接口(interface)与 C 的分配接口(interface)进行比较时，请记住，在 Rust 中，原始分配更像是一种专用工具，仅用于实现安全抽象，例如 Box , Rc或 Vec .与 C 不同，在 C 中，程序员通常会调用 malloc。和 free ，大多数 Rust 程序员从不需要直接调用全局分配器。