Question

在尝试理解堆栈内存的工作原理时，我编写了以下代码来显示数据存储位置的地址：

fn main() {
    let a = "0123456789abcdef0";
    let b = "123456789abcdef01";
    let c = "23456789abcdef012";

    println!("{:p} {}", &a, a.len());
    println!("{:p} {}", &b, b.len());
    println!("{:p} {}", &c, c.len());
}

输出结果为：

0x7fff288a5448 17
0x7fff288a5438 17
0x7fff288a5428 17

这意味着所有17个字节都存储在16个字节的空间中，这是不对的。我的猜测是有一些优化正在发生，但即使我使用--opt-level 0进行构建，我也会得到相同的结果。

等效的C似乎做得对：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char a[] = "0123456789abcdef";
    char b[] = "123456789abcdef0";
    char c[] = "23456789abcdef01";

    printf("%p %zu\n", &a, strlen(a) + 1);
    printf("%p %zu\n", &b, strlen(b) + 1);
    printf("%p %zu\n", &c, strlen(c) + 1);

    return 0;
}

输出：

0x7fff5837b440 17
0x7fff5837b420 17
0x7fff5837b400 17

Answer 1

字符串文字"..."存储在静态内存中，变量a，b，c只是（胖）指针。它们的类型为&str，具有以下布局：

struct StrSlice {
    data: *const u8,
    length: uint
}

其中data字段指向形成文本的字节序列，length字段指示有多少字节。

在64位平台上，这是16字节（在32位平台上，8字节）。 C中的实际等价物（忽略空终止与存储长度）将存储到const char*而不是char[]，将C更改为此打印：

0x7fff21254508 17
0x7fff21254500 17
0x7fff212544f8 17

即。指针相隔8个字节。

您可以使用--emit=asm或--emit=llvm-ir或点击corresponding button on the playpen检查这些底层详细信息（也可能会调整优化级别）。 E.g。

fn main() {
    let a = "0123456789abcdef0";
}

使用--emit=llvm-ir编译并且没有优化（使用我的修剪和注释）：

%str_slice = type { i8*, i64 }

;; global constant with the string's text
@str1042 = internal constant [17 x i8] c"0123456789abcdef0"

; Function Attrs: uwtable
define internal void @_ZN4main20h55efe3c71b4bb8f4eaaE() unnamed_addr #0 {
entry-block:
  ;; create stack space for the `a` variable
  %a = alloca %str_slice

  ;; get a pointer to the first element of the `a` struct (`data`)...
  %0 = getelementptr inbounds %str_slice* %a, i32 0, i32 0
  ;; ... and store the pointer to the string data in it
  store i8* getelementptr inbounds ([17 x i8]* @str1042, i32 0, i32 0), i8** %0

  ;; get a pointer to the second element of the `a` struct (`length`)...
  %1 = getelementptr inbounds %str_slice* %a, i32 0, i32 1
  ;; ... and store the length of the string (17) in it.
  store i64 17, i64* %1
  ret void
}

Rust存储所有这些字节在哪里？

1 个答案: