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Rust中的特殊类型所占的内存大小

news 2025/7/27 7:07:56

可以使用`std::mem:size_of`获取类型大小：

use std::mem::size_of;struct Journal(String, u32);
trait Summary {}
impl Summary for Journal {}fn main() {println!("普通结构体相关：");println!("{}", size_of::<&Journal>());println!("{}", size_of::<Box<Journal>>());println!("特征对象相关：");println!("{}", size_of::<Box<dyn Summary>>());println!("{}", size_of::<&dyn Summary>());println!("{}", size_of::<&mut dyn Summary>());println!("{}", size_of::<*const dyn Summary>());println!("{}", size_of::<*mut dyn Summary>());println!("切片相关：");println!("{}", size_of::<&str>());println!("{}", size_of::<&[i32]>());println!("{}", size_of::<&[i32; 100]>());println!("集合相关：");println!("{}", size_of::<[i32; 100]>());println!("{}", size_of::<Vec<i32>>());println!("{}", size_of::<String>());
}

输出

普通结构体相关：
8
8
特征对象相关：
16
16
16
16
16
切片相关：
16
16
8
集合相关：
400
24
24

原因分析

Rust中，一个普通指针的大小为usize，与计算机CPU字长相等，对64位计算机来说usize=64/8=8字节

对普通结构体来说，其引用/Box智能指针所占大小为usize，指示在内存中的起始位置即可，因为普通结构体编译时大小确定，运行时存放在栈上
特征对象非常特殊，其引用/Box智能指针/裸指针占的大小均为2*usize
- 这是因为特征对象编译时大小不确定，因此需要在运行时动态获知对象实例以及特征方法在内存中的位置，因此需要两个指针，分别指向它们
对切片类型：
- &str所占空间为2*usize，所引用字符串可能来自于堆内存/全局数据区，&str指示了所引用数据的起始位置和长度
- &[i32]与&str类似（&str是对&[u8]的封装），所占空间为2*usize，指示了所引用字符串在堆内存/栈内存中的起始位置和长度
- &[i32; N]仅占一个usize，因为[i32; N]编译时大小已知，存放在栈上，&[i32; N]不需要像&[i32]那样额外记录长度
对集合相关：
- [i32; 100]编译时大小已知，存放在栈上，内存大小为4*100=400个字节
- Vec动态数组的数据存放在堆上，Vec类型占三个usize的长度，分别指示数组在堆中的起始位置，数组长度以及数组当前的最大容量
- String是对Vec<u8>的封装，其数据存放在堆上，String类型占三个usize的长度，分别指示字符串在堆中的起始位置，字符串长度以及字符串当前的最大长度