Rust 標準庫學習：Vec
接下來的系列博客文章將包含我對Rust 標準庫的研究。我已經在分散的地方編寫了本系列的部分內容，希望將它們集中在一個地方，以便更好、更容易地訪問。每當我發現一些有趣/重要的事情需要記住時，我就會更新。
我指的是Rust stable v1.33.0中的實現。
這篇文章涵蓋了我認為重要的std::vec的一些細節。
Vec<T>
Vec<T> 是一個動態數組，它只會自動增長而不會自動收縮。
具有堆分配內容的連續可增長數組類型。
-- Rust std doc
注意其對應的堆棧分配的固定大小數組[T; N]之間的差異 (此時N需要是一個指定的非負整數。常量泛型有望很快出現)。
好的!讓我們開始吧。Vec<T> 包含(指針、容量、長度)。
Vec 指針
- 指針永遠不會為空（never be null），因此它享受空指針優化(null-pointer-optimization)。
- 指針可能不會實際指向已分配的內存，例如
Vec::new(), vec![]或Vec::with_capacity(0)。
Vec 容量和長度
- 向量的容量是指分配給未來元素的空間量，這些元素將被添加到向量上。
- 長度是在向量中推入/插入的實際元素的數量。
Vec分配內存mem::size_of::<T>() * capacity() > 0. 因此，即使具有正容量，也不會為零大小型（ZST）分配。- 當長度與容量匹配時， 將按一定的增長因子進行（重新）分配。 這使得插入 amortized O(1) 。現在 的增長因子是2。 但是，與其他語言（如C ++，Java等）相比，鑒於任何全局首選分配器，它似乎並不是最佳選擇。 啟發式的, 1.5或者比黃金比例略小的數字被認為是最佳的。這是當前打開的相關 issue，我發現很有趣。
- 縮水因子呢？比如, 如果我們取出一半的元素，將釋放四分之一的內存? 不,實際上！如果取出所有元素，容量將不會改變，從而在堆上留下一個漏洞。 因此，如果你要釋放一些內存，請使用
shrink_to_fit。 - 如果需要將
Vec用於 FFI 或作為 memory-backed 的集合，請確保使用from_raw_parts釋放內存，然後顯式刪除。 - 如果在FFI中使用並且需要作為指針傳遞，為了安全起見請記住在傳遞（
as_mut_ptr()oras_ptr()）之前調用shrink_to_fit或truncate以避免傳遞未初始化的內存緩衝區。 - 如果 coerced into slice，元素的順序總是保證相同。
這是簡化的定義：
struct Vec<T> {
buf: RawVec<T>,
len: usize,
}
// Default Global allocator
struct RawVec<T, A: Alloc = Global> {
ptr: Unique<T>,
cap: usize,
a: A,
}
#[repr(transparent)]
struct Unique<T: ?Sized> {
pointer: *const T,
_marker: PhantomData<T>,
}
Unique<T>
#[repr(transparent)]強制Unique<T>類型與*const T保持一致。Unique<T>是*mut T(wrtT) 的協變版本，並且具有比NonNull<T>更強的語義。- 與
*mut T不同, 指針必須總是為 non-null. - 事實上,
Box<T>包裝了Unique<T>，即struct Box<T: ?Sized>(Unique<T>)。 - 它可以在 nightly 版本使用，通過
#![feature(ptr_internals)]andcore::ptr::Unique。 - 如果
T是Send/Sync那麼Unique<T>也是Send/Sync。 PhantomData<T>標記的僅對於 rustc dropck 才能理解我們邏輯上擁有一個T導致Unique<T>和NonNull<T>之間的主要區別，其中它被定義為
// NonNull<T> doesnt own the referent whereas Unique<T> does
#[repr(transparent)]
struct NonNull<T: ?Sized> {
pointer: *const T,
}
本文翻譯自 Rust std study series: Vec
本文轉載自 Rust 標準庫學習：Vec
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