内存布局

我们从操作的角度探讨了所有权和引用——你能用它们做什么和不能做什么。现在是时候深入了解幕后情况了：让我们谈谈内存。

栈与堆

在讨论内存时，你经常会听到人们谈论栈和堆。这两个不同的内存区域被程序用来存储数据。

让我们从栈开始说起。

栈

栈是一种后进先出（Last In, First Out, LIFO）的数据结构。当你调用一个函数时，一个新的栈帧会被添加到栈顶。这个栈帧存储了函数的参数、局部变量和一些“簿记”值。当函数返回时，这个栈帧就会从栈中弹出¹。

                                 +-----------------+
                       func2     | frame for func2 |   func2
+-----------------+  is called   +-----------------+  returns   +-----------------+
| frame for func1 | -----------> | frame for func1 | ---------> | frame for func1 |
+-----------------+              +-----------------+            +-----------------+

从操作角度看，栈的分配/释放非常快。我们总是在栈顶推入和弹出数据，因此不需要搜索空闲内存。我们也不必担心碎片化问题：栈是一块连续的内存。

Rust中的栈

Rust经常在栈上分配数据。你的函数有一个u32类型的输入参数吗？那32位就会在栈上。你定义了一个i64类型的局部变量吗？那64位也会在栈上。这一切运作得很顺利，因为这些整数的大小在编译时就已经知道了，因此编译后的程序知道需要为它们在栈上预留多少空间。

std::mem::size_of

你可以使用std::mem::size_of函数验证类型在栈上会占用多少空间。

比如对于u8：

#![allow(unused)]
fn main() {
// 我们稍后会解释这种有趣的语法（`::<String>`）。现在先忽略它。
assert_eq!(std::mem::size_of::<u8>(), 1);
}

1是合理的，因为u8是8位长，或者说1字节。

参考

• 本节练习位于 exercises/03_ticket_v1/08_stack