Rust中实现写入时自动扩容的字节缓冲区的惯用方法？

原问题代码 #

我目前采用如下方式实现，虽然可行但感觉很不恰当：

type Writer = Vec<u8>;

fn new_writer() -> Writer {
    Vec::<u8>::new()
}

pub trait BufferWriter {
    fn write_exact(&mut self, buf: &[u8]);
}

impl BufferWriter for Vec<u8> {
    fn write_exact(&mut self, buf: &[u8]) {
        for byte in buf {
            self.push(*byte);
        }
    }
}
...
// Serializing into the buffer is awkward, with too many copies going on...
use byteorder::{LittleEndian, ByteOrder};
let mut buf: [u8; 8] = [0; 8];
<LittleEndian>::write_u64(&mut buf, num);
w.write_exact(&buf)  

序列化到缓冲区的操作十分繁琐，存在过多的复制操作，请问是否有更优的实现方式？

优化方案 #

1. 优化BufferWriter的核心实现

首先替换低效的逐个字节push，直接使用Vec原生的extend_from_slice方法，它内部会批量拷贝内存，比循环push高效得多：

impl BufferWriter for Vec<u8> {
    fn write_exact(&mut self, buf: &[u8]) {
        self.extend_from_slice(buf);
    }
}

2. 消除临时数组的冗余拷贝

利用byteorder库提供的WriteBytesExt trait，直接对Vec<u8>进行数值序列化，无需创建临时数组：

首先导入必要的trait：

use std::io::Write;
use byteorder::{LittleEndian, WriteBytesExt};

然后直接对Vec<u8>调用序列化方法：

let mut w = Vec::new();
// 直接写入u64小端字节，无中间拷贝
w.write_u64::<LittleEndian>(num).expect("写入失败");

Vec<u8>本身实现了std::io::Write trait，因此可以直接使用WriteBytesExt提供的所有数值写入方法（如write_u32_le、write_i64_be等）。

3. 自定义Trait扩展（可选）

如果需要保留自己的BufferWriter trait，可以扩展它添加专属的数值写入方法，直接操作Vec内存避免拷贝：

use byteorder::{ByteOrder, LittleEndian};

pub trait BufferWriter {
    fn write_exact(&mut self, buf: &[u8]);
    // 添加小端u64写入方法
    fn write_u64_le(&mut self, value: u64) {
        // 预分配足够容量
        let current_len = self.len();
        self.reserve(8);
        // 直接写入Vec的内存区域
        unsafe {
            self.set_len(current_len + 8);
            LittleEndian::write_u64(&mut self[current_len..], value);
        }
    }
}

impl BufferWriter for Vec<u8> {
    fn write_exact(&mut self, buf: &[u8]) {
        self.extend_from_slice(buf);
    }
}

使用时直接调用扩展方法即可：

let mut w = Vec::new();
w.write_u64_le(num);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1098300