为何Rust中两个枚举类型的size_of结果存在差异？

先明确64位系统下的基础数据：

• size_of::<String>() = 24（由指针、长度、容量三个8字节字段组成）
• align_of::<String>() = 8（指针类型的对齐要求为8字节）

为什么demo的大小是48字节？ #

demo包含两个变体：a(String)（24字节）和b(String, String)（48字节）。

Rust在这里用到了空指针优化的扩展逻辑：因为String的指针永远不会是空的（String必须指向有效的内存，不能为null），所以可以用变体的填充空间存储区分标识：

• 当是a变体时，把后面24字节（对应b变体的第二个String位置）的指针设为null，以此标记这是a；
• 当是b变体时，第二个String的指针必然非null，以此标记这是b。

这种情况下不需要额外的标签字段，整个枚举的大小等于最大变体的大小48字节，同时满足8字节的对齐要求。

为什么新增c(i8)后demo2的大小变成56字节？ #

新增c(i8)变体后，现在有三个变体，仅靠“第二个String指针是否为null”已经无法区分三个状态了。此时Rust必须引入一个单独的标签字段来标识当前是哪个变体。

虽然标签理论上只需要1字节就能存储3个状态，但由于整个枚举的对齐要求由最大变体b决定（8字节对齐），标签字段也必须对齐到8字节（否则整个枚举的对齐会被拉低，无法满足String的对齐要求）。因此标签占用8字节空间。

最终demo2的大小就是最大变体的48字节加上标签的8字节，总共56字节。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shivam Varshney