Tony Bai ·

切片与数组：[i32; 3]、[i32]、&[i32; 3]、&[i32] 到底有什么区别？

💡 原文中文，约4000字，阅读约需10分钟。

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内容提要

Rust 中数组长度是类型的一部分，[i32; 3] 与 [i32; 4] 是不同类型；[i32] 是动态大小类型，不能单独作参数，只能藏在指针后。&[i32; 3] 是 8 字节瘦指针，&[i32] 是 16 字节胖指针（地址加长度）。函数参数应优先写 &[T] 或 &mut [T]，可通吃数组、Vec 和子区间；只有需严格限定长度时才用 &[T; N]。数组到切片靠编译器内置的非固定大小转换，Vec 到切片靠 Deref 强制转换，二者机制不同。

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延伸解读

为什么函数参数应优先用 &[T]

文章指出，&[T] 作为胖指针携带长度信息，能同时接收数组、Vec 和子区间，一个签名覆盖多种输入。而 &[T; N] 虽无拷贝，却把长度锁死在类型里，无法处理不同长度的数据。因此，除非业务逻辑严格要求固定长度，否则 &[T] 或 &mut [T] 是更通用、更灵活的选择，这也是标准库和第三方库的常见做法。

瘦指针与胖指针：长度信息存在哪

&[i32; 3] 是 8 字节瘦指针，长度由类型签名中的“3”在编译期确定；&[i32] 是 16 字节胖指针，运行时额外存储元素个数。文章用 size_of 验证了这一点，并总结为“瘦指针靠类型记住长度，胖指针靠值记住长度”。这一差异直接决定了 &[T; N] 只能接受固定长度，而 &[T] 能适配任意长度。

与 C++、Go 对比：Rust 切片的定位

文章将 Rust 的 &[i32] 与 C++20 的 std::span 类比，二者都是“指针加长度”的视图；而 Go 的切片是 24 字节描述符，包含容量且可扩容。Rust 把“视图”和“所有者”拆开：&[T] 只借用不拥有，扩容交给 Vec。同时，Rust 的借用检查器提供无悬垂、无别名写的安全保证，这是 C++ 和 Go 所没有的。

两种自动转换机制不要混为一谈

数组引用 &[i32; 3] 能变成 &[i32]，靠的是编译器内置的非固定大小转换（Unsized Coercion），把瘦指针升级为胖指针并补上长度；而 &Vec 能变成 &[i32]，靠的是 Deref 强制转换。文章强调很多教程把两者混为一谈，但它们的触发机制不同，理解这一点有助于准确判断类型转换发生的场景。

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Q&A

Rust 中 [i32; 3] 和 [i32; 4] 为什么不能互相赋值？

因为数组的长度是类型的一部分，[i32; 3] 和 [i32; 4] 是两种完全不同的类型，就像 i32 和 String 一样不能互相替代。

为什么 fn foo(s: [i32]) 会编译失败？

[i32] 是动态大小类型（DST），编译器无法在编译期知道它占多少字节，而函数参数的大小必须编译期确定，所以不能直接作为参数，只能藏在指针后面使用。

&[i32; 3] 和 &[i32] 在内存占用上有什么区别？

&[i32; 3] 是瘦指针，只存首地址，在 64 位系统下占 8 字节；&[i32] 是胖指针，由数据首地址（8 字节）和元素个数（8 字节）组成，共占 16 字节。

函数参数应该用 &[i32] 还是 &[i32; 3]？

优先使用 &[i32] 或 &mut [i32]，因为它可以接收数组、Vec 和子区间等多种输入；只有需要严格限定数组长度时才用 &[i32; 3]。

&[i32; 3] 和 &Vec 为什么都能传给 &[i32] 参数？

两者机制不同：&[i32; 3] 到 &[i32] 靠编译器内置的非固定大小转换（Unsized Coercion），把瘦指针升级为胖指针并补上长度；&Vec 到 &[i32] 靠 Deref 强制转换。

Rust 的 &[i32] 和 Go 的切片、C++ 的 std::span 有什么不同？

Rust 的 &[i32] 是 16 字节的借用视图，只有指针和长度，不能扩容，但有借用检查器保证安全；Go 的切片是 24 字节描述符（指针、长度、容量），可以 append 扩容但无借用检查；C++20 的 std::span 语义上最接近 &[i32]，但无安全保证。

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