Rust的Option类型的开销是多少？

Question

在Rust中,引用永远不能为null,因此如果您实际需要null,例如链接列表,则使用以下Option类型:

struct Element {
    value: i32,
    next: Option<Box<Element>>,
}

与简单指针相比,在内存分配和解除引用步骤方面涉及多少开销？在编译器/运行时中是否存在一些"魔力",使得使用相同的构造或通过将指针包装在向量中,使用自己在非核心库中Option实现成本,或者成本更低？Optionenum

Answer 1

是的,有一些编译器魔法可以优化Option<ptr>为单个指针(大多数时候).

use std::mem::size_of;

macro_rules! show_size {
    (header) => (
        println!("{:<22} {:>4}    {}", "Type", "T", "Option<T>");
    );
    ($t:ty) => (
        println!("{:<22} {:4} {:4}", stringify!($t), size_of::<$t>(), size_of::<Option<$t>>())
    )
}

fn main() {
    show_size!(header);
    show_size!(i32);
    show_size!(&i32);
    show_size!(Box<i32>);
    show_size!(&[i32]);
    show_size!(Vec<i32>);
    show_size!(Result<(), Box<i32>>);
}

打印以下尺寸(在64位机器上,因此指针为8个字节):

// As of Rust 1.22.1
Type                      T    Option<T>
i32                       4    8
&i32                      8    8
Box<i32>                  8    8
&[i32]                   16   16
Vec<i32>                 24   24
Result<(), Box<i32>>      8   16

需要注意的是&i32,Box,&[i32],Vec<i32>全部使用非空的指针优化内部的Option!