深入解析Rust语言中的Sizedness（五）

2023-10-21 01:20:46

Rust 语言中的Sizedness的概念对于理解内存布局和安全编程至关重要。在上一篇文章中，我们讨论了 sized 和 unsized 类型，以及它们在内存分配中的作用。在这篇文章中，我们将深入探讨 unsized 类型，更深入地了解它们的行为和限制。

定义一个Unsized结构体

我们可以通过给结构体添加一个不确定大小(unsized)的字段来定义一个不确定大小结构体。不确定大小结构体只能有1个不确定大小字段并且该字段必须是这个结构体里的最后一个字段。这是第一个必要条件，以便于编译器在编译时确定每个字段在结构体中的起始偏移量，这对于高效快速的字段访问是必须的。

例如，以下结构体定义了一个不确定大小的字段 slice：

struct UnsizedStruct {
    field1: i32,
    field2: String,
    slice: &[i32], // 不确定大小的字段
}

Unsized结构体的限制

不确定大小结构体只能有一个不确定大小的字段。
不确定大小字段必须是结构体里的最后一个字段。
不确定大小结构体不能被复制或移动。
不确定大小结构体不能被作为函数参数或返回值。
不确定大小结构体不能被存储在数组或元组中。

编译器在处理Unsized结构体时的行为

当编译器遇到一个不确定大小结构体时，它会将该结构体的所有确定大小的字段分配到一个连续的内存空间中。不确定大小字段则会被分配到一个单独的内存空间中。

例如，以下代码演示了编译器如何处理一个不确定大小结构体：

struct UnsizedStruct {
    field1: i32,
    field2: String,
    slice: &[i32], // 不确定大小的字段
}

fn main() {
    let unsized_struct = UnsizedStruct {
        field1: 10,
        field2: "Hello, world!".to_string(),
        slice: &[1, 2, 3],
    };

    // 访问确定大小的字段
    println!("field1: {}", unsized_struct.field1);

    // 访问不确定大小的字段
    for i in unsized_struct.slice {
        println!("{}", i);
    }
}