vec! 的内存机制解析

let v = vec![1, 2, 3];

这个宏创建了一个堆分配的动态数组，等价于：

let mut v = Vec::new();
v.push(1);
v.push(2);
v.push(3);

🧠 Vec 的内存结构（三元组）

Rust 中的 Vec<T> 本质是一个结构体，在栈上存储三个字段：

struct Vec<T> {
    ptr: *mut T,     // 指向堆内存的指针
    len: usize,      // 当前元素数量
    capacity: usize, // 当前堆容量
}

部位	存储位置	说明
Vec 本体	栈（Stack）	存储元数据
数据内容	堆（Heap）	实际元素 [1,2,3]

---

🔧 内存分配流程

1. 创建 Vec：Vec::new() 不分配堆内存。

2. 插入元素：触发堆分配。

3. 扩容策略：容量不足时自动扩容（通常翻倍）。

4. 释放内存：生命周期结束时自动释放（RAII）。

🗂 内存示意图

栈内存：
 ┌────────────┐
 │ ptr--------┼──────────────┐
 │ len: 3     │              │
 │ cap: 4     │              │
 └────────────┘              ▼
                         堆内存：
                         ┌─────────────┐
                         │ [1, 2, 3, ?]│
                         └─────────────┘

🔥 特性一览

特性	描述
堆分配	Vec 的动态大小必须存储在堆上
自动扩容	默认按倍数增长，提高 push 效率
零开销抽象	不访问元素时没有性能开销
自动释放资源（RAII）	生命周期结束自动 drop，释放内存
move 转移所有权	移动 Vec 会转移堆内存的所有权
clone 深拷贝	克隆 Vec 时会分配新堆内存并复制数据

⚠️ 注意事项

• vec![0; 1000]：分配 1000 个元素并初始化为 0。

• Vec::with_capacity(n)：预分配但不初始化，性能更高。

• Vec 是 Rust 中性能与安全的经典代表。

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