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主页 / coding / 问题 / 78310085
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ChrisB
ChrisB
Asked: 2024-04-11 19:42:46 +0800 CST2024-04-11 19:42:46 +0800 CST 2024-04-11 19:42:46 +0800 CST

为什么 Rust 不重新排序枚举中的字段以进行内存布局?

  • 772

我知道 Rust 结构中的字段会自动重新排序以节省内存(除非#[repr(C)]指定了eg)。

我假设枚举也是如此。今天我正在创建一个简单的辅助类型(示例的语义并不重要,这是关于内存布局的):

pub enum LazyRwLockGuardVersionA<'a, T> {
    Unlocked(&'a RwLock<T>),
    Read {
        lock: &'a RwLock<T>, // still neccessary for promoting to write lock
        guard: RwLockReadGuard<'a, T>,
    },
    Write(RwLockWriteGuard<'a, T>),
}

原始读/写防护使用16 个字节,而此类型使用32 个字节。为了让编译器使用利基优化,我尝试了这个版本:

pub enum LazyRwLockWriteGuard<'a, T> {
    Unlocked(&'a RwLock<T>),
    Write(RwLockWriteGuard<'a, T>),
}

pub enum LazyRwLockGuardVersionB<'a, T> {
    Read {
        guard: RwLockReadGuard<'a, T>,
        lock: &'a RwLock<T>,
    },    
    NonRead(LazyRwLockWriteGuard<'a, T>),
}

这成功地将内存使用量降低到24字节。


但是,我注意到一些奇怪的事情:当反转变体中的字段顺序时Read:

pub enum LazyRwLockGuardVersionC<'a, T> {
    Read {
        lock: &'a RwLock<T>, // order of fields reversed
        guard: RwLockReadGuard<'a, T>,
    },
    NonRead(LazyRwLockWriteGuard<'a, T>),
}

这个类型突然又使用了32字节。

我的 Rust 版本是 1.77,这里是 godbolt 重现:https://godbolt.org/z/svE5v6Tr8


  • 规范不允许枚举字段重新排序,还是编译器在这里只是“懒惰”?
  • 对于编译器当前用于布局枚举的算法是否有一个粗略的直觉,以便我可以理解这个结果,并防止将来我的代码意外悲观?
rust
  • 1 1 个回答
  • 51 Views

1 个回答

  • Voted
  1. Best Answer
    eggyal
    2024-04-11T20:12:43+08:002024-04-11T20:12:43+08:00

    规范不允许枚举字段重新排序,还是编译器在这里只是“懒惰”?

    默认/Rust类型布局完全未指定,超出了健全性保证。编译器可以自由地做任何它想做的事情,事实上,这确实在编译器版本之间发生了变化。

    对于编译器当前用于布局枚举的算法是否有一个粗略的直觉,以便我可以理解这个结果,并防止将来我的代码意外悲观?

    如果想要布局有保证,就必须选择不同的表示方式。

    • 1

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