Rust 如何在稳定状态下分配原始可变指针？

我试图用小字符串优化构建一个自定义

String

-like结构的简单实现。现在，允许在稳定锈蚀中使用接头，我提出了以下代码：

struct Large {
    capacity: usize,
    buffer: *mut u8,
}

struct Small([u8; 16]);

union Container {
    large: Large,
    small: Small,
}

struct MyString {
    len: usize,
    container: Container,
}

我似乎找不到一种方法来分配

*mut u8

。有可能在稳定的锈蚀中进行吗？看起来使用

alloc:：heap

是可行的，但它只在夜间可用。

怎么样

但很难从代码片段中判断这是否是您真正需要的。您可能需要一个真正的分配器，并且可以与

as

cast一起使用，如中所示。

有一个提供稳定分配API的。它通过使用

Vec:：with_capacity

分配内存，然后提取指针来实现：

let vec = Vec::with_capacity(cap);
let ptr = buf.as_mut_ptr();
mem::forget(vec);

要释放内存，请使用从Rust 1.28开始的“原始”零件中的

Vec:：from\u稳定

下面是一个示例，它大体上说明了如何使用它

use std::{
    alloc::{self, Layout},
    cmp, mem, ptr, slice, str,
};

// This really should **not** be copied
#[derive(Copy, Clone)]
struct Large {
    capacity: usize,
    buffer: *mut u8,
}

// This really should **not** be copied
#[derive(Copy, Clone, Default)]
struct Small([u8; 16]);

union Container {
    large: Large,
    small: Small,
}

struct MyString {
    len: usize,
    container: Container,
}

impl MyString {
    fn new() -> Self {
        MyString {
            len: 0,
            container: Container {
                small: Small::default(),
            },
        }
    }

    fn as_buf(&self) -> &[u8] {
        unsafe {
            if self.len <= 16 {
                &self.container.small.0[..self.len]
            } else {
                slice::from_raw_parts(self.container.large.buffer, self.len)
            }
        }
    }

    pub fn as_str(&self) -> &str {
        unsafe { str::from_utf8_unchecked(self.as_buf()) }
    }

    // Not actually UTF-8 safe!
    fn push(&mut self, c: u8) {
        unsafe {
            use cmp::Ordering::*;

            match self.len.cmp(&16) {
                Less => {
                    self.container.small.0[self.len] = c;
                }
                Equal => {
                    let capacity = 17;
                    let layout = Layout::from_size_align(capacity, mem::align_of::<u8>())
                        .expect("Bad layout");

                    let buffer = alloc::alloc(layout);

                    {
                        let buf = self.as_buf();
                        ptr::copy_nonoverlapping(buf.as_ptr(), buffer, buf.len());
                    }

                    self.container.large = Large { capacity, buffer };

                    *self.container.large.buffer.offset(self.len as isize) = c;
                }
                Greater => {
                    let Large {
                        mut capacity,
                        buffer,
                    } = self.container.large;
                    capacity += 1;

                    let layout = Layout::from_size_align(capacity, mem::align_of::<u8>())
                        .expect("Bad layout");

                    let buffer = alloc::realloc(buffer, layout, capacity);

                    self.container.large = Large { capacity, buffer };

                    *self.container.large.buffer.offset(self.len as isize) = c;
                }
            }

            self.len += 1;
        }
    }
}

impl Drop for MyString {
    fn drop(&mut self) {
        unsafe {
            if self.len > 16 {
                let Large { capacity, buffer } = self.container.large;
                let layout =
                    Layout::from_size_align(capacity, mem::align_of::<u8>()).expect("Bad layout");
                alloc::dealloc(buffer, layout);
            }
        }
    }
}

fn main() {
    let mut s = MyString::new();

    for _ in 0..32 {
        s.push(b'a');
        println!("{}", s.as_str());
    }
}

重新分配虽然有点痛苦；你必须转换回一个
Vec
，然后前后跳整个舞蹈

也就是说，您的
Large
结构似乎缺少一个
长度
，这与容量不同。您可以使用
Vec
而不是将其写出。我现在明白了，它在层次结构中有点高

我想知道如果有一个完整的
字符串
会不会容易得多，即使它的效率稍低一点，因为长度是双重计算的

union Container {
    large: String,
    small: Small,
}


另见：




分配单个
u8
。OP需要不止一个缓冲区。@interjay这是真的，但问题是如何分配指针，这是一个有效的答案。我希望来自搜索引擎的人会发现这个问题和答案很有用。长度字段在
MyString
中，它也包含
Large
或
Small
@interjay啊，确实。这正是我要找的！非常感谢。不知何故，我没有意识到我可以使用Vec进行分配和解除分配。FWIW，
String
本身无法使用SSO，因为它公开了某些方法。您将无法复制完整的API，但希望这不会阻止您的用例。
use std::mem;

fn main() {
    let mut foo = vec![0; 1024]; // or Vec::<u8>::with_capacity(1024);

    let ptr = foo.as_mut_ptr();
    let cap = foo.capacity();
    let len = foo.len();
    mem::forget(foo); // Avoid calling the destructor!

    let foo_again = unsafe { Vec::from_raw_parts(ptr, len, cap) }; // Rebuild it to drop it
    // Do *NOT* use `ptr` / `cap` / `len` anymore
}

union Container {
    large: String,
    small: Small,
}