027 Rust死灵书之Vec内存分配
介绍#
本系列录制的视频主要放在 B 站上 Rust 死灵书学习视频
Rust 死灵书相关的源码资料在 github.com/anonymousGiga/Rustonomi...
Vec 内存分配#
在上节中我们写了个简化版的 Unique,在后面的章节中我们使用 nightly 版本中的 Unique。
使用 nightly 版本#
使用 nightly 的方法就是在 cargo 命令之后加上 “+nightly”,其它都和直接使用 cargo 一样。
cargo +nightly new learn_myvec #创建工程
cargo +nightly run #运行工程
在代码中定义 MyVec 如下:
#![feature(ptr_internals)]
use std::ptr::{Unique, self};
pub struct MyVec<T> {
ptr: Unique<T>,
cap: usize,
len: usize,
}
空的 Vec 内存分配#
当我们未初始化分配内存的时候,此时我们应该如何处理?
#![feature(ptr_internals)]
//#![feature(alloc)]
use std::mem;
use std::ptr::{Unique, self};
pub struct MyVec<T> {
ptr: Unique<T>,
cap: usize,
len: usize,
}
impl<T> MyVec<T> {
fn new() -> Self {
assert!(mem::size_of::<T>() != 0, "还没准备好处理零尺寸类型"); //此处我们先不处理T为零尺寸大小类型的情况
MyVec { ptr: Unique::dangling(), len: 0, cap: 0 }
}
}
fn main() {
println!("Hello, world!");
}
需要内存时的分配#
上面我们处理了为空时的情况,下面开始讨论需要内存时的情况,大体逻辑如下:
if cap == 0:
allocate()
cap = 1
else:
reallocate()
cap *= 2
分配内存时的一种可能的实现:
#![feature(ptr_internals)]
use std::mem;
use std::alloc::{alloc, realloc, Layout, handle_alloc_error};
use std::ptr::{Unique, self};
pub struct MyVec<T> {
ptr: Unique<T>,
cap: usize,
len: usize,
}
impl<T> MyVec<T> {
fn new() -> Self {
assert!(mem::size_of::<T>() != 0, "还没准备好处理零尺寸类型");
MyVec { ptr: Unique::dangling(), len: 0, cap: 0 }
}
fn grow(&mut self) {
unsafe {
let align = mem::align_of::<T>();
let elem_size = mem::size_of::<T>();
let layout: Layout;
let (new_cap, ptr) = if self.cap == 0 {
layout = Layout::from_size_align_unchecked(elem_size, align);
let ptr = alloc(layout);
(1, ptr)
} else {
let new_cap = self.cap * 2;
let old_num_bytes = self.cap * elem_size;
assert!(old_num_bytes <= (isize::MAX as usize) / 2,
"capacity overflow");
let new_num_bytes = old_num_bytes * 2;
layout = Layout::from_size_align_unchecked(new_num_bytes, align);
let ptr = realloc(self.ptr.as_ptr() as *mut _,
layout,
new_num_bytes);
(new_cap, ptr)
};
if ptr.is_null() { handle_alloc_error(layout); }
if let Some(ptr) = Unique::new(ptr as *mut _) {
self.ptr = ptr;
} else {
panic!("error!");
}
self.cap = new_cap;
}
}
}
fn main() {
println!("Hello, world!");
}
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