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可选的数据表达方式#

Rust 允许你选择其他的数据布局策略。

repr(C)#

这是最重要的一种 repr。它的目的很简单，就是和 C 保持一致。数据的顺序、大小、对齐方式都和你在 C 或 C++ 中见到的一摸一样。所有你需要通过 FFI 交互的类型都应该有 repr(C)，因为 C 是程序设计领域的世界语。而且如果我们要在数据布局方面玩一些花活的话，比如把数据重新解析成另一种类型，repr(C) 也是很有必要的。

但是，一定不要忘了 Rust 的那几个奇行种。repr(C) 的存在有双重作用，既为了 FFI 同时也为了常规的布局控制，所以它可以被应用于那些在 FFI 中没有意义甚至会产生错误的类型。

• 尽管标准的 C 语言不支持大小为 0 的类型，但 ZST 的尺寸仍然是 0。而且它也与 C++ 中的空类型有着明显的不同，C++ 的空类型还是要占用一个字节的空间的。
• DST 的指针（胖指针），元组，和带有成员变量的枚举都是 C 中没有的，因此也不是 FFI 安全的。
• 如果 T 是一个 FFI 安全的非空指针 , 那么 Option<T> 可以保证和 T 拥有相同的布局和 ABI，当然它也会是 FFI 安全的。这一规则适用于 &, &mut 和函数指针等所有非空的指针。
• 在 repr(C) 中元组结构体与结构体基本相同，唯一的不同是其成员都是未命名的。
• 对于枚举的处理和 repr(u*) 是相同的（见下一节）。选择的类型尺寸等于目标平台上 C 的应用二进制接口 (ABI) 的默认枚举尺寸。注意 C 中枚举的数据布局是确定的，所以这确实是一种 “最合理的假设”。不过，当目标 C 代码编译时加了一些特殊的编译器参数时，这一点可能就不正确了。
• repr(C) 和 repr(u*) 中无成员的枚举不能被赋值为一个没有对应变量的整数，尽管在 C\C++ 中这是一种合法的行为。构建一个没有对应变量的枚举类型实例属于未定义行为。（对于存在准确匹配的值是允许正常编写和编译的）

repr(u), repr(i)#

这两个可以指定无成员枚举的大小。如果枚举变量对应的整数值对于设定的大小越界了，将产生一个编译期错误。你可以手工设置越界的元素为 0 以避免编译错误，不过要注意 Rust 是不允许一个枚举中的两个变量拥有相同的值的。

“无成员枚举” 的意思是枚举的每一个变量里都不关联数据。不指定 repr(u*) 或 repr(i*) 的无成员枚举依然是一个 Rust 的合法原生类型，它们都没有固定的 ABI 表示方法。给它们指定 repr 使其有了固定的类型大小，方便在 ABI 中使用。

Rust 中所有有成员的枚举都没有确定的 ABI 表示方式（即使关联的数据只是 PhantomData 或者零尺寸类型的数据）。

为枚举显式指定 repr 后空指针优化将不再起作用。

这些 repr 对于结构体无效。

repr(packed)#

repr(packed) 强制 Rust 不填充空数据，各个类型的数据紧密排列。这样有助于提升内存的使用效率，但很可能会导致其他的副作用。

尤其是大部分平台都强烈建议数据对齐。这意味着加载未对齐的数据会很低效（x86)，甚至是错误的 (一些 ARM 芯片)。像直接加载或存储打包的 (packed) 成员变量这种简单的场景，编译器可能可以用 shift 和 mask 等方式隐藏对齐问题。但是如果是使用一个打包的变量的引用，编译器很可能没办法避免未对齐加载问题。

在 Rust 1.0 中这会导致未定义行为

repr(packed) 不应该随便使用。只有在你有一些极端的需求的情况下才该用它。

这个 repr 是 repr(C) 和 repr(Rust) 的修饰器。