浅聊 Rust 程序内存布局
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内容提要
介绍了Rust语言中枚举类型的内存布局，包括“轻装”和“重装”枚举的内存布局，以及在FFI跨语言互操作中的应用。
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关键要点
- 内存布局对前端业务应用开发具有重要意义，涉及FFI跨语言互操作。
- 内存布局的核心参数包括存储宽度size和对齐位数alignment。
- address与size必须是alignment的自然数倍，alignment必须是2的自然数次幂。
- 对齐填充alignment padding是由于address、size与alignment之间的倍数关系而产生的冗余。
- 基本数据类型的内存布局在不同设备上有所差异，x86设备最大对齐位数不超过4字节。
- 瘦指针和胖指针的内存布局在不同架构上存在差异。
- 数组的存储宽度是所有元素存储宽度之和，对齐位数与单个元素一致。
- 自定义数据结构的内存布局包括alignment、size、field.alignment、field.size和field.offset。
- 枚举类的内存布局与分辨因子的内存布局一致，轻装枚举和重装枚举的内存布局有所不同。
- Rust内存布局优化了内存空间利用率，相较于C内存布局更节省内存。
- C内存布局未对字段存储顺序做优化，导致内存浪费不可避免。
- 联合体的内存布局与占用内存最多的字段一致，确保任何字段值都能被容纳。
- 重装枚举的内存布局在FFI互操作中带来挑战，需将其降维为结构体和联合体。
- 透明内存布局适用于单字段结构体和单枚举值的重装枚举类。
- Rust与C内存布局具备微调能力，允许修改对齐位数，但有禁忌。
- 枚举类不允许下调对齐位数，上调会触发内存布局重构。
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