Golang和Rust的胖指针与C++的指针指向虚表哪种设计更好?

对运行时多态的实现主要是这两种实现, 本质就是元信息的指针是贴近指针还是贴近数据成员. 感觉两种设计各有利弊,期待高手具体分析.

热心回应 · 2019-8-18 00:57:45

Rust 的设计还有重要缺陷，比如，多 trait object 怎么办？
Trait objects for multiple traits · Issue #2035 · rust-lang/rfcs

Fat/Thin pointer 很可能是在不同场景下各有优劣。早就有人想给 Rust 支持类似 C++ inheritance 的方案，让大家可以根据场景自己选择 fat/thin pointer。
Summary of efficient inheritance RFCs https://internals.rust-lang.org/t/blog-post-extended-enums-and-thin-traits/2755 nikomatsakis/fields-in-traits-rfc这事再往下深究，那就是能否由用户自定义胖指针的结构？有些胖指针的元数据是指向vtable的指针，有些胖指针的元数据是 usize，这些都是写死在编译器的，怎么样才能让用户自己扩展，自己决定胖指针里面的元数据？如果支持了类C++的内存布局，把vtable指针当成是给object加的额外的元数据，能不能让这个机制更泛化，可以让用户决定加更多的元数据呢？还有很多很多类似的尝试，我一时也找不全。
至于Rust和C++的比较，我是回答不上来的。但是至少Rust目前的设计还是不够的，还有很大改进空间。

热心回应 · 2019-8-18 00:57:46

抛砖引玉一下：

各有优劣吧，看场景

C++：
优点：当你需要运行时多态时，一个指针就够了
缺点：不管你是否需要运行时多态，你的class内存布局里都会有一份或多份vptr

Rust:
优点：struct内存布局没有vptr，节省空间。只有当你真正需要使用Trait对象时，才会有vptr，you don't pay for what you don't use（看向C++
缺点：需要运行时多态时（Trait对象），每个对象你使用了两个指针

当你大量使用运行时多态时，或许C++在这一点上好一些，反之则是Rust。（其实差别应该也是很小的。而且一般也没得选，不会单因为这个原因去选择C++或者Rust）

个人比较喜欢Rust的方式

另外C++有个库貌似实现了rust的方式 ldionne/dyno
Rust的话或许也可以用C++的方式？我记得曾经Futures相关的LocalWaker里在struct里存了一个vptr

热心回应 · 2019-8-18 00:57:47

还是有些不同的，比如C++可以从基类指针调用派生类方法（虚方法），但是Go的话虽然可以用匿名包含来类似继承，不过要多态就只能靠接口了，当然不是说谁好谁坏的问题
Go这种做法的好处是，如果不看方法不用多态，那么struct就仅是struct，空间比较可控，在值传递/赋值的设计下，struct赋值的时候规则比较简单（就是直接拷贝），缺点的话。。。正常使用的前提下好像也没太大缺点，印象比较深的坑就是一个struct的nil指针转interface，和一个nil值的interface是不同的
另一个区别是C++的对象要转接口类型只能是地址转接口指针，或者引用之间的互转，Go则支持struct值转interface，不过这好像是另一个设计区别了

Golang和Rust的胖指针与C++的指针指向虚表哪种设计更好?

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