Rust TinyVec 如何与 Vec 大小相同

秘诀是ArrayVec<[u8; 14]>小于Vec<u8>，需要16个字节:

pub struct ArrayVec<A> {
  len: u16,
  pub(crate) data: A, // A = [u8; 14]
}

与Vec的24字节相比，剩下的8个字节是TinyVec<[u8; 14]>没有使用的.这些字节为零可以表示Inline变体，而它们为非零字节可以表示Heap变体.换句话说，编译器足够智能，可以使用Vec的数据指针部分，即NonNull<T>作为the niche.

因此，TinyVec可以是:

struct TinyVec<A> {
    // ArrayVec (first 8 bytes are zero):
    this_is_null: *mut [u8; 14],
    len: u16,
    data: [u8; 14],
}

或者:

struct TinyVec<A> {
    // Vec (first 8 bytes are non-zero and point to data):
    data: *mut [u8; 14],
    len: usize,
    capacity: usize,
}

第一个字段的值是区分这两种可能性的指标.

使用此不安全代码可以观察到这一点:

type TinyVec = tinyvec::TinyVec<[u8; 14]>;

fn main() {
    assert_eq!(std::mem::size_of::<TinyVec>(), 24);
    let a: TinyVec = (0..10).collect();
    let b: TinyVec = (0..20).collect();
    unsafe {
        // XXX this makes assumptions about the layout of TinyVec and Vec
        // not guaranteed by rustc
        println!("{:?}", std::mem::transmute::<_, &(usize, u16, [u8; 14])>(&a));
        println!("{:?}", std::mem::transmute::<_, &(usize, usize, usize)>(&b));
    }
}

Playground个

它打印的内容如下:

(0, 10, [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 0, 0, 0])
(94630321433040, 20, 20)

第一行显示了内联表示形式:空小生境、长度10和值array.第二行显示了堆的表示形式:非空小生境(指向堆的数据指针)，后跟长度和容量.