Rust 1.0 如何在堆上分配数组？答案

【问题标题】：How to allocate arrays on the heap in Rust 1.0?Rust 1.0 如何在堆上分配数组？
【发布时间】：2015-07-26 09:22:15
【问题描述】：

已经有一个 question 用于此，但与 Rust 0.13 相关，并且语法似乎已经改变。从当前的documentation 我了解到在堆上创建一个数组是这样的：

fn main() {
    const SIZE: usize = 1024 * 1024;
    Box::new([10.0; SIZE]);
}

但是当我运行这个程序时，我得到了以下错误：

thread '<main>' has overflowed its stack

我做错了什么？

【问题讨论】：

标签： arrays rust heap-memory

【解决方案1】：

接受的答案非常不令人满意，因为有时我们确实希望在堆上分配数组以保留类型级别的大小信息。 Johannes 的答案现在可以使用 const 泛型稍微改进。我们可以使用如下函数来代替宏：

fn vec_to_boxed_array<T: Copy, const N: usize>(val: T) -> Box<[T; N]> {
    let boxed_slice = vec![val; N].into_boxed_slice();

    let ptr = Box::into_raw(boxed_slice) as *mut [T; N];

    unsafe { Box::from_raw(ptr) }
}

【讨论】：

【解决方案2】：

我也遇到了这个问题，最后在Creating a fixed-size array on heap in Rust 找到了完整的答案。

答案的要点是这个宏：

/// A macro similar to `vec![$elem; $size]` which returns a boxed array.
///
/// ```rustc
///     let _: Box<[u8; 1024]> = box_array![0; 1024];
/// ```
macro_rules! box_array {
    ($val:expr ; $len:expr) => {{
        // Use a generic function so that the pointer cast remains type-safe
        fn vec_to_boxed_array<T>(vec: Vec<T>) -> Box<[T; $len]> {
            let boxed_slice = vec.into_boxed_slice();

            let ptr = ::std::boxed::Box::into_raw(boxed_slice) as *mut [T; $len];

            unsafe { Box::from_raw(ptr) }
        }

        vec_to_boxed_array(vec![$val; $len])
    }};
}

这是我最喜欢的，因为它只是为您提供了 OP 想要的东西：

一个数组，它适用于稳定的 rust。

【讨论】：

【解决方案3】：

问题是数组作为参数传递给Box::new函数，这意味着它必须首先创建，这意味着它必须在上创建堆栈。

您要求编译器在堆栈上创建 8 MB 的数据：这就是溢出的原因。

解决方案是根本不使用固定大小的数组，而是使用Vec。我能想到的制作 800 万 10.0 的 Vec 的最简单方法是：

fn main() {
    const SIZE: usize = 1024 * 1024;
    let v = vec![10.0; SIZE];
}

或者，如果出于某种原因您更愿意使用迭代器：

use std::iter::repeat;

fn main() {
    const SIZE: usize = 1024 * 1024;
    let v: Vec<_> = repeat(10.0).take(SIZE).collect();
}

这应该只执行一次堆分配。

请注意，您随后可以使用into_boxed_slice 方法将Vec 转换为Box<[_]>。

另见：

Performance comparison of a Vec and a boxed slice

【讨论】：

请注意，box 语法应该对此有所帮助，但它现在不稳定，我不确定它是否支持直接堆放置数组。
你应该可以使用vec![10.0; 1024 * 1024]。