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Option<T>類型在Rust中使用了空指針優(yōu)化（null pointer optimization）來保證該類型在編譯后的二進(jìn)制文件中占用0個(gè)字節(jié)。None變量是通過一個(gè)空指針null pointer來表示； - 內(nèi)存地址、指針、引用的區(qū)別，內(nèi)存地址是指在內(nèi)存中的一個(gè)字節(jié)，由匯編語(yǔ)言提供的一個(gè)抽象；指針，有時(shí)候也稱為裸指針（raw pointer），是指向某種數(shù)據(jù)類型的內(nèi)存地址，指針是由高級(jí)語(yǔ)言提供的抽象；引用，是一種指針，在動(dòng)態(tài)類型中，引用包含了一個(gè)指針以及一些額外的保證，引用是由Rust提供的抽象；
- Rust的引用提供了比指針更多的好處：引用永遠(yuǎn)指向有效的數(shù)據(jù)；引用的字節(jié)排列是緊湊的，有助于CPU快速讀取；引用能夠提供變長(zhǎng)數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度保證，引用的結(jié)構(gòu)中除了內(nèi)部指針本身外，還提供一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的變量，確保程序永遠(yuǎn)不會(huì)跑到內(nèi)存范圍之外；
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{:p}可以把變量安裝指針的形式打印，打印其內(nèi)存地址； - 代碼列表6.3展示了兩種從u8數(shù)組轉(zhuǎn)化成字符串的形式，b變量通過
String::from_raw_parts(ptr, size, capa)首先把[u8; 10]轉(zhuǎn)化成*const u8然后轉(zhuǎn)化成*mut u8；c變量引入了CStr外部接口，通過CStr::from_ptr(c_ptr)獲取一個(gè)以\0結(jié)尾的C語(yǔ)言類型的字符串；b和c變量都需要把[u8, n]先轉(zhuǎn)換成*const u8在轉(zhuǎn)換成所需的相應(yīng)指針類型； - Rust的裸指針分為
*const T和*mut T，分別是不可變裸指針和可變裸指針，兩者之間可以自由轉(zhuǎn)換，Rust的引用&mut T and &T編譯出來的結(jié)果就成了裸指針，也就是在實(shí)際運(yùn)行過程中不需要通過unsafe也能得到裸指針的性能； - 使用裸指針的原因：不可避免的使用，當(dāng)需要系統(tǒng)調(diào)用OS功能或者某些第三方代碼需要裸指針，一般是對(duì)C寫的一些程序的外部調(diào)用；需要多個(gè)地方同時(shí)訪問數(shù)據(jù)并且對(duì)運(yùn)行時(shí)性能要求極高的時(shí)候；
- C++中的智能指針在Rust中對(duì)應(yīng)的是
core::ptr::{Unique, Shared, Weak}，胖指針（fat pointer）通常指內(nèi)存布局，對(duì)比瘦指針（thin pointer，通常也指裸指針，只有一個(gè)usize寬度），要更大一些，通常有2個(gè)usize寬度甚至更多； -
core::ptr::Unique是rust中String, Box<T>的構(gòu)成要素；core::ptr::Shared是Rc<T>, Arc<T>的構(gòu)成要素，如果要實(shí)現(xiàn)自己的智能指針，可以參考這些智能指針的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)； -
std::rc::Weak, std::arc::Weak可用于內(nèi)部互相指向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，避免循環(huán)指針的問題；alloc::raw_vec::RawVec用于實(shí)現(xiàn)了Vec<T>, VecDeq<T>，它能夠很聰明地給任何類型的數(shù)據(jù)分配和回收內(nèi)存；std::cell::UnsafeCell用于實(shí)現(xiàn)Cell<T>, RefCell<T>，來提供內(nèi)部可變性（interior mutability）； - "When in doubt, prefer the stack"表示了當(dāng)不知道把數(shù)據(jù)放在堆上還是棧上時(shí)，優(yōu)先放在棧上，因?yàn)闂１容^快，這句話的Rust版本是，
When in doulbe, use types that implement Sized，即實(shí)現(xiàn)了Sized特征的類型會(huì)優(yōu)先放在棧上存儲(chǔ)； - 如何讓一個(gè)函數(shù)同時(shí)接受
&str, String兩種類型的參數(shù)，可以使用參數(shù)模板<T: AsRef<str>>表示參數(shù)T可以稱為str的引用，從而調(diào)用.as_ref().len()方法，詳細(xì)可見Page189； - 表6.1給出了簡(jiǎn)單的棧和堆的對(duì)比，注意表中說明了在沒有Unsafe的Rust中，使用堆是安全的；
- 幾個(gè)通用的優(yōu)化堆內(nèi)存分配的方法：提前分配好足夠的空間，將其初始化為0，到使用的時(shí)候再將其改為非0值，這種方法比較危險(xiǎn)，可能會(huì)引發(fā)Rust的生命周期檢查；自己針對(duì)程序設(shè)計(jì)一個(gè)allocator，能更有效地分配出所需的空間；調(diào)研使用
arena::{Arena, TypedArena}，允許對(duì)象邊創(chuàng)建邊使用（created on the fly），arena是一個(gè)第三方庫(kù)，鏈接； - 虛擬內(nèi)存常用術(shù)語(yǔ)，頁(yè)（Page）、字（Word）、頁(yè)錯(cuò)誤（Page fault）、交換（Swapping）、虛擬內(nèi)存（Virtual memory）、實(shí)際內(nèi)存（Real memory）、頁(yè)表（Page table）、段（Segment）、段錯(cuò)誤（Segmentation fault）、MMU、TLB（translation lookaside buffer），詳見Page203；
- 6.4.2節(jié)講了段錯(cuò)誤（segmentation fault），當(dāng)訪問一個(gè)非法區(qū)域時(shí)會(huì)產(chǎn)生，可以參考下代碼實(shí)現(xiàn)；
- 6.4.3節(jié)講了MMU（memory mamagement unit）的作用，即把虛擬地址翻譯成物理地址，以及使用TLB緩存加速的作用， 206頁(yè)講了操作系統(tǒng)和CPU在翻譯地址過程中用到的一些小tricks；
- 下圖講了一個(gè)可執(zhí)行文件（ELF）是如何加載到虛擬內(nèi)存并運(yùn)行的過程
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-481483.html
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到了這里，關(guān)于Rust in Action筆記 第六章 內(nèi)存的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
