如何在稳定的 Rust 中在不占用堆栈空间的情况下在堆上分配结构？

Question

在这段代码...

struct Test { a: i32, b: i64 }
    
fn foo() -> Box<Test> {              // Stack frame:
    let v = Test { a: 123, b: 456 }; // 12 bytes
    Box::new(v)                      // `usize` bytes (`*const T` in `Box`)
}

...据我所知（忽略可能的优化），v在堆栈上分配然后复制到堆中，然后以Box.

而这段代码...

fn foo() -> Box<Test> {
    Box::new(Test { a: 123, b: 456 })
}

...应该没有任何不同，大概是因为应该有一个用于结构分配的临时变量（假设编译器对内部的实例化表达式没有任何特殊语义Box::new()）。

我发现返回位置的值总是在父堆栈帧或接收框中分配吗？. 关于我的具体问题，它只提出实验性box语法，但主要讨论编译器优化（复制省略）。

所以我的问题仍然存在：使用稳定的Rust，如何struct在不依赖编译器优化的情况下直接在堆上分配s？

Answer 1

您似乎正在寻找该box_syntax功能，但是从 Rust 1.39.0 开始，它不稳定，只能在夜间编译器中使用。这个功能似乎也不会很快稳定下来，如果稳定下来，可能会有不同的设计。

在夜间编译器上，您可以编写：

#![feature(box_syntax)]

struct Test { a: i32, b: i64 }

fn foo() -> Box<Test> {
    box Test { a: 123, b: 456 }
}

Answer 2

从 Rust 1.39 开始，似乎只有一种稳定的方法可以直接在堆上分配内存 - 通过使用 std::alloc::alloc（请注意，文档声明它预计将被弃用）。这是相当不安全的。

例子：

#[derive(Debug)]
struct Test {
    a: i64,
    b: &'static str,
}

fn main() {
    use std::alloc::{alloc, dealloc, Layout};

    unsafe {
        let layout = Layout::new::<Test>();
        let ptr = alloc(layout) as *mut Test;

        (*ptr).a = 42;
        (*ptr).b = "testing";

        let bx = Box::from_raw(ptr);

        println!("{:?}", bx);
    }
}

这种方法用于不稳定的方法 Box::new_uninit。

事实证明，甚至还有一个用于避免memcpy调用的板条箱（除其他外）：copyless。这个 crate 也使用了一种基于此的方法。