为什么Box在内存中需要16个字节，但是引用的片只需要8个？ （在x64机器上）

Question

考虑：

fn main() {
    // Prints 8, 8, 16
    println!(
        "{}, {}, {}",
        std::mem::size_of::<Box<i8>>(),
        std::mem::size_of::<Box<&[i8]>>(),
        std::mem::size_of::<Box<[i8]>>(),
    );
}

为什么拥有的片需要16个字节，但引用的片只需要8个？

Answer 1

Box<T>基本上是*const T（实际上它是围绕Unique<T>的新型，它本身是NonNull<T>与PhantomData<T>（对于dropck），但为了简单起见，我们坚持使用*const T）。

Rust中的指针通常与size_of::<usize>()具有相同的大小，除非T是dynamically sized type（DST）。目前，Box<DST>的大小是2 * size_of::<usize>()（在撰写本文时，确切的表示形式并不稳定）。指向DST的指针称为FatPtr。

目前，有两种DST：切片和特征。切片的FatPtr定义如下：

#[repr(C)]
struct FatPtr<T> {
    data: *const T,
    len: usize,
}

注意：对于特征指针，len被指向vtable的指针替换。

有了这些信息，您的问题就可以得到解答：

• Box<i8>：i8是一个大小类型=>基本上与*const i8相同=> 8字节大小（64位指针宽度）
• Box<[i8]>：[i8]是DST =>与FatPtr<i8>基本相同=> 16字节大小（64位指针宽度）
• Box<&[i8]>：&[i8]不是夏令时。它与*const FatPtr<i8> => 8字节大小基本相同（64位指针宽度）

Answer 2

引用的大小取决于引用类型的“大小”：

• 对大小类型的引用是指向内存地址的单个指针。
• 对unsized类型的引用是指向内存和指向数据大小的指针。这就是所谓的fat pointer：

  #[repr(C)]
  struct FatPtr<T> {
      data: *const T,
      len: usize,
  }

Box是一种指向堆的特殊指针，但它仍然是一个指针。

知道了，你理解：

• Box<i8>是8个字节，因为i8的大小，
• Box<&[i8]>是8个字节，因为参考大小，
• Box<[i8]>是16个字节，因为切片是未分级的。