从 Vec 和 VecDeque 调用 `extend` 和 `drain` 方法时，内存是如何处理的？

Question

在 Rust 中，Vec 和 VecDeque 中的方法

extend

和

drain

是复制项目的内容，还是像列表一样移动项目？

考虑到

reserve

预留已被提前调用，并且 Vec/VecDeque 已经有用于元素的空间。

编辑：为了澄清，下面的代码在内存级别会发生什么？内容是从 Vec 复制到 VecDeque，还是只是指针发生了变化，例如在链表中删除/插入？

let mut a: Vec<i32> = (0..10).collect();
let mut b: VecDeque<i32> = VecDeque::new();
b.reserve(10);

b.extend(a.drain(..));

Answer 1

a

和

b

的数据位于内存中的固定位置。因为

b

已经有足够的容量，所以不会发生

b

的重新分配。

数据本身将从

a

内存复制到

b

，并且

a

之后将被标记为空。

---

为了演示，这里有一个小程序，显示了

Vec

在这个过程中的内部状态：

use std::fmt::Debug;

macro_rules! dbg_vec {
    ($v: ident) => {
        dbg_vec_impl(stringify!($v), &$v);
    };
}

fn dbg_vec_impl<T: Debug>(name: &str, v: &Vec<T>) {
    println!(
        "Vec '{}': ({:p}, {}, {})",
        name,
        v.as_ptr(),
        v.len(),
        v.capacity()
    );
    println!("    Real content:   {:?}", v);
    unsafe {
        println!(
            "    Memory content: {:?}",
            std::slice::from_raw_parts(v.as_ptr(), v.capacity())
        )
    };
}

fn main() {
    let mut a: Vec<i32> = (0..10).collect();
    let mut b: Vec<i32> = Vec::new();
    dbg_vec!(a);
    dbg_vec!(b);

    b.reserve(10);
    println!("\nb.reserve(10);\n");

    dbg_vec!(a);
    dbg_vec!(b);

    b.extend(a.drain(..));
    println!("\nb.extend(a.drain(..))\n");

    dbg_vec!(a);
    dbg_vec!(b);

    a.shrink_to_fit();
    b.shrink_to_fit();
    println!("\nshrink_to_fit()\n");

    dbg_vec!(a);
    dbg_vec!(b);
}

Vec 'a': (0x1e932d5deb0, 10, 10)
    Real content:   [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    Memory content: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Vec 'b': (0x4, 0, 0)
    Real content:   []
    Memory content: []

b.reserve(10);

Vec 'a': (0x1e932d5deb0, 10, 10)
    Real content:   [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    Memory content: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Vec 'b': (0x1e932d5dd60, 0, 10)
    Real content:   []
    Memory content: [5439557, 5505099, 5242959, 7667773, 6553710, 6684773, 7209065, 6553701, 5177344, 3997779]

b.extend(a.drain(..))

Vec 'a': (0x1e932d5deb0, 0, 10)
    Real content:   []
    Memory content: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Vec 'b': (0x1e932d5dd60, 10, 10)
    Real content:   [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    Memory content: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

shrink_to_fit()

Vec 'a': (0x4, 0, 0)
    Real content:   []
    Memory content: []
Vec 'b': (0x1e932d5dd60, 10, 10)
    Real content:   [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    Memory content: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Answer 2

Vec

和

VecDeque

不是链表，也不是操作表链表。它们在内存中是连续的，所以是的，会发生按位复制。复制的语义可能是复制，也可能是移动，具体取决于类型是否实现

Copy

。