Rust 内存管理
Visualizing memory layout of Rust's data types
Stack & Heap
Stack
Stack 存储数据和待执行的方法地址
Data Types
Char
字符，4 Bytes
Turple
sizeof 得到大小
align_of 得到对其单位
Ref
借用占据一个字节
Array and Vector
Array 编译时大小已知，在栈中分配
Vec 运行时动态改变大小
Slice 切片
切片的值要在运行时从内存中获取，编译时虽然数组大小已知，但是值要在运行时存入内存
所以切片只能引用
切片是胖指针，带有其他数据的指针
String, str, &str
String 运行时存储在 heap
str
编译时存储在 read-only memory
字符串拥有 'static 生命周期
&str 是胖指针
遵循 UTF-8 编码
Struct
一个 Struct 类型的变量占据的空间是其所有成员占据的空间总和
Enum
一个 Enum 类型所占据的空间是它占据空间最大的成员的空间
使用 Box 指针优化最大成员空间
Option Box
Option 是一个描述是否有值的枚举
使用 Option <Box <>> 描述一个可空的指针
Option<Box<?>> 不需要序号占据枚举位
Copy & Move
rust 中变量类型可分为两种：可复制和不可复制
可复制类型拷贝
可复制类型赋值会进行拷贝
实现了 Copy Trait 的类型称为可复制类型，Copy Trait 表示这个类型可拷贝可克隆
Copy Trail 需要实现 clone 方法，这个方法调用消耗大比 move 大，非必要就使用转移所有权的 move 来代替 clone
值类型和数组默认实现了 Copy Trait，Struct 默认是没有实现 Copy Trait，
不可复制类型移动
没有实现 Copy Trail 的 Struct 称为不可复制类型
不可复制类型的赋值执行移动操作，转移所有权
不想对不可复制类型移动来赋值，要显式调用 clone 方法
实现 Clone Trait 来表示这个类型是不可拷贝但可克隆
Box 类型和 Box 类型的父类型使用了堆内存
Box 类型不能实现 Copy Trail，防止重复引用，所以一定是不可复制类型
一般是在运行时无法确定类型大小的时候，比如动态集合数据结构、字符串，才会使用 Box
Drive 生成的 Copy 和 Clone 是递归调用的，要求 Struct 内的所有字段类型都要实现对应的 Trait
RC
当需要共享一个对象时，除了使用借用，还可以使用 RC，每个变量都是所有者
RC 是智能指针指向内存区域一个类型，并多一个字节记录引用计数
相比于 Box 是使用引用计数来释放内存
当使用 clone 后将会浅拷贝指向的地址并让引用计数增加
Send & Sync
Send 类型：支持可以在线程间移动的类型
Sync 类型：支持可以在线程间共用数据
而 RC 不是 Send 和 Sync，因为可能会在更改数据时出现数据竞争
Arc
arc 在 rc 的基础上，对数据的访问进行了原子化限制，防止数据竞争，有额外开销
Trait object
特征对象，指的是对具体对象的特征的引用，类似于使用接口对象代表实体
Rust 中使用 dyn 声明
特征对象结构只有两个指针，一个是指向对象，一个是特征虚函数表，这也称为胖指针
函数指针
指向函数机器码
闭包
闭包可以有三种特征 trait
Fn,FnOnce, FnMut
FnOnce
只能调用一次，无法修改
创建 struct 存储外部变量，相当于移动值或引用
在一次调用时移动 self 将其消耗掉
call_once(self)
FnMut
可多次调用，可以修改
创建 struct 引用外部变量，
需要声明外部变量和闭包都为可变的，因为闭包方法会改变 struct 里借用的变量而改变外部变量
call_mut(&mut self)
Fn
可多次调用，无法修改
调用时借用 self
call(& self)
Move Closure
move 语义，转移变量所有权到闭包中
闭包结构体中的变量不再是借用而是直接指向数据
当闭包使用的变量之后不再会使用时，通常使用 move
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