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问题[pointers](coding)

Martin Hope
ViperZer0
Asked: 2025-04-26 00:46:44 +0800 CST
  • 8

在下面的 Rust 代码中，aBox或Rc包含 a 的u32是 8 字节，而 aBox或Rc包含一个切片的 是 16 字节。我理解这是为什么；指向动态大小内存区域（例如切片）的智能指针除了地址之外，还会包含该内存区域的长度。

fn main()
{
    println!("Size of Box<u32>: {} bytes", std::mem::size_of::<Box<u32>>()); // 8
    println!("Size of Box<[u32]>: {} bytes", std::mem::size_of::<Box<[u32]>>()); // 16
    println!("Size of Box<str>: {} bytes", std::mem::size_of::<Box<str>>()); // 16

    println!("Size of Rc<u32>: {} bytes", std::mem::size_of::<Rc<u32>>()); // 8 
    println!("Size of Rc<[u32]>: {} bytes", std::mem::size_of::<Rc<[u32]>>()); // 16
    println!("Size of Rc<str>: {} bytes", std::mem::size_of::<Rc<str>>()); // 16
}

我的问题是 Rust 的编译器如何知道指针需要多大以及如何实际使用或解释额外的长度。

首先，以下是我对指针大小的最佳猜测。 和 都Rc具有Box以下结构：

pub struct Box<T: ?Sized, A: Allocator = Global>(Unique<T>, A);

pub struct Rc<T: ?Sized, A: Allocator = Global> {
    ptr: NonNull<RcInner<T>>,
    phantom: PhantomData<RcInner<T>>,
    alloc: A,
}

我假设该类型以某种方式为/Allocator提供了额外的 8 个字节空间作为长度，但我不知道这实际上是怎么发生的。我查看了分配器代码，但不明白在这里包含分配器实际上起了什么作用。如果我要创建自己的指针/容器类型，那么在我的结构体中包含该类型是否足以实现这种行为？BoxRcAllocator

至于长度如何使用，我的理解是和都Box<T>可以Rc<T>透明地强制为&T，并且&T是一种原始类型，编译器或多或少希望它要么是指向单个数据单元的指针，要么是指向数据数组的指针和长度，但在那种情况下，Deref实现让我感到困惑。

impl<T: ?Sized, A: Allocator> Deref for Rc<T, A> {

    type Target = T;

    #[inline(always)]
    fn deref(&self) -> &T {
        &self.inner().value
    }
}

我感觉我本以为这会以某种方式“丢失”关于长度的信息，因为这些信息包含在 中，Rc而不是RcInner或值 中T。但事实并非如此，编译器神奇地知道，因为Rc<[T]>本身是一个指针，就像 一样&[T]，它知道 的Rc地址后面也有一个隐藏的长度，尽管Rc它从未明确包含它。我知道长度并不[T]像你想象的那样存储在 中，而是存储在 的地址堆栈中[T]，无论是通过Box、Rc还是简单的引用。

所以这是我的两个问题：如何在数据结构本身中定义/建立胖指针的附加数据，以及 Rust 如何知道像Rc或Box这样的类型不仅仅是一个指针，而是一个具有长度附加信息的胖指针？

这里有一些类似的问题，它们帮助我理解切片/指针/胖指针如何作为背景工作：

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Martin Hope
kesarling
Asked: 2024-12-04 05:29:19 +0800 CST
  • 6

这是我目前所拥有的：

instance Monad Ptr where
    return = pure
    (>>=) (Ptr t) f = f t

抛出的错误是：

    • Couldn't match a lifted type with an unlifted type
      When matching types
        a :: *
        GHC.Prim.Addr# :: TYPE 'GHC.Types.AddrRep
    • In the first argument of ‘f’, namely ‘t’
      In the expression: f t
      In an equation for ‘>>=’: (>>=) (Ptr t) f = f t
    • Relevant bindings include
        f :: a -> Ptr b (bound at RegionalMemory.hs:16:19)
        (>>=) :: Ptr a -> (a -> Ptr b) -> Ptr b
          (bound at RegionalMemory.hs:16:5)
   |
16 |     (>>=) (Ptr t) f = f t
   |                         ^

我不太明白这个错误。我做错了什么？

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Martin Hope
Sukram 22
Asked: 2024-09-02 23:48:07 +0800 CST
  • 5

我正在尝试学习 x86。（IA-32 架构）今天我学习了 Stack。我认为我理解的是：

StackPointer (SP) 指向堆栈的“顶部”（最小地址）并存储在 ESP 寄存器中。帧指针 (FP) 可以访问参数和局部变量，因为它是“弹出地址”，因此即使 SP 在堆栈内进一步移动也是静态的。

int addSome(int arg1, int arg2);

int main(void){
  int answer = addSome(1,2);
}


int addSome(int arg1, int arg2){
  return arg1 + arg2;
}

堆栈看起来应该是这样的：

帧指针显示“弹出地址”的堆栈

如果有嵌套函数，FP 会发生什么情况？它不能上移，因为如果弹出子函数，将需要它的位置。

为了实现可视化，添加此函数，它将在 addSome() 内部调用：

int subSome(int arg3, int arg4);
int subSome(int arg3, int arg4){
  return arg3 - arg4;
}

FP 在此处如何处理？如何知道新的“弹出地址”以及新参数的位置？ 堆栈中的帧指针显示第一个函数的“弹出地址”，第二个函数未知

我的猜测是 addSome 的堆栈大小将被保存在某个地方，以获取相对于 FP 的新“弹出地址”的位置：

帧指针与新“弹出地址”有相对差异的堆栈

但是堆栈大小必须保存在某个地方，如果有更多的嵌套函数，就必须有更多的地方来存储这些大小，我认为这是不可能的。

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Martin Hope
Xmaki
Asked: 2024-07-23 15:43:44 +0800 CST
  • 5

请帮助我理解最后一行的作用：

int PCKT_LEN = 8192;

char buffer[PCKT_LEN];
  struct iphdr *ip = (struct iphdr *) buffer;
  struct udphdr *udp = (struct udphdr *) (buffer + sizeof(struct iphdr));

我知道这个，我有点理解：

(struct udphdr *)  -> Means cast to a udphdr "object"/instance or something like that.

这个我有疑问/不明白：

(buffer + sizeof(struct iphdr)) 
        
        This one, I don't quite understand. Is it because it uses the ADDRESS being returned by buffer and then adds the actual size of the buffer until the last byte as an offset before starting to allocate udp memory range?  I guess the it wants to start the address of udp right after the ip ?

如果我像下面这样执行最后一行，结果会一样吗？（我将缓冲区改为ip）

   struct udphdr *udp = (struct udphdr *) (ip + sizeof(struct iphdr));

谢谢。

问候，

X

（我是 CPP 新手，刚刚开始学习指针和结构体。）

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