为什么Box <[T]>在内存中需要16个字节，但是引用的切片仅需要8个字节？ （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]>>(),
    );
}

为什么拥有的切片占用16个字节，而引用的切片仅占用8个字节？

Answer 1

Box<T>基本上是*const T（实际上是围绕Unique<T>的新类型，它本身就是带有NonNull<T>的{​​{1}}（对于dropck） ，但为简单起见，请坚持使用PhantomData<T>。

Rust中的指针通常具有与*const T相同的大小，除非size_of::<usize>()是dynamically sized type（DST）。当前，T的大小为Box<DST>（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2 * size_of::<usize>()。

当前，DST有两种：切片和特征。切片的FatPtr定义如下：

FatPtr

注意：对于特征指针，#[repr(C)] struct FatPtr<T> { data: *const T, len: usize, } 被指向len的指针代替。

有了这些信息，您的问题就可以得到答案：

• vtable：Box<i8>是一种大小类型=>与i8 =>基本上相同，大小为8个字节（指针宽度为64位）
• *const i8：Box<[i8]>是DST =>与[i8] =>基本上相同，大小为16个字节（指针宽度为64位）
• FatPtr<i8>：Box<&[i8]> 不是 DST。它基本上与&[i8] => 8字节大小（指针宽度为64位）相同

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。

• 对未定义大小类型的引用是指向存储器和指向数据的大小的指针。这就是所谓的fat pointer：

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

Box是一种特殊的指向堆的指针，但它仍然是一个指针。

知道这一点，您就会了解：

• Box<i8>是8个字节，因为i8的大小，
• Box<&[i8]>为8个字节，因为引用的大小已确定，
• Box<[i8]>为16字节，因为切片未调整大小。