Rust 中的结构填充规则

Question

最近，当我学习Rust 中的类型布局时，我看到 Rust 中的 struct 支持 #[repr(C)] 指令，所以我想看看默认（Rust）表示和类 C 表示之间的区别。代码如下：

use type_layout::TypeLayout;

#[derive(TypeLayout)]
struct ACG1 {
    time1: u16, // 2
    time2: u16, // 2
    upper: u32, // 4
    lower: u16, // 2
}

#[derive(TypeLayout)]
#[repr(C)]
struct ACG2 {
    time1: u16, // 2
    time2: u16, // 2
    upper: u32, // 4
    lower: u16, // 2
}

fn main() {
    println!("ACG1: {}", ACG1::type_layout());
    println!("ACG2: {}", ACG2::type_layout());
}

我得到以下输出：

我了解填充 #[repr(C)] 结构的规则以及整个结构的大小，但令我困惑的是 Rust 表示结构 ACG1。我找不到任何关于 Rust 填充规则的明确文档，并且我认为填充大小也应该包含在结构的整体大小中，但为什么 ACG1 的大小只有 12 个字节？

顺便说一句，这是我用来协助打印结构布局的板条箱：type-layout 0.2.0

Answer 1

这个箱子似乎没有考虑到字段重新排序。编译器似乎将结构重新排序为upper第一个：

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struct ACG1 {\n    upper: u32,\n    time1: u16,\n    time2: u16,\n    lower: u16,\n}\n

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它\xe2\x80\x99s有点难以看出，但派生宏实现会检查声明 order 中字段之间的差异。因此从这个意义上说，结构体开头和第一个字段 ( ) 之间有四个字节的“填充” ，time1第三个字段 ( upper) 和第四个字段 ( lower) 之间有四个字节的“填充”。

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有一个问题表明它不适用于非#[repr(C)]结构体，因此我不建议将此板条箱用于此目的。

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就 Rust 的规则而言，参考文献说“[默认]表示无法保证数据布局。” 因此从理论上讲，编译器可以做任何它想做的事，并根据访问模式对字段重新排序。但在实践中，我不认为按字段大小进行详细说明和组织是最小化填充的简单方法。

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