反直觉的Rust内存分配疑问：为何仅boxed_num2分配在堆上？

问题背景 #

编写了一个小型Rust程序验证内存分配，定义了栈上u8变量num、num2，预期堆分配的Box<u8>变量boxed_num、boxed_num2，以及String变量s。通过程序输出和/proc/maps查看，仅boxed_num2处于堆地址范围，其余变量均在栈上，多次运行结果一致。

原因分析 #

1. Box<u8>的栈上优化 #

Rust编译器会对**极小尺寸类型的Box<T>**做自动优化：当T的内存占用足够小（比如u8仅1字节），编译器会直接将值存储在栈上，避免极小对象堆分配带来的性能开销。

• boxed_num被编译器触发了该优化，直接存在栈上；而boxed_num2可能因代码结构（比如变量的使用逻辑、编译器局部优化策略）未触发优化，因此真正在堆上分配了内存。

2. String的短字符串优化（SSO） #

Rust标准库的String实现了短字符串优化（SSO）：当字符串长度较短时（通常≤15字节，具体取决于平台），字符串内容会直接存在String结构体的栈上缓冲区里，不会向堆申请内存。这就是s的地址处于栈范围的原因。

3. 多次运行结果一致的原因 #

编译器的优化策略是稳定的，对于相同的代码结构会做出一致的优化决策，因此多次运行程序会得到相同的内存分配结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Arjun