在字节宽枚举中保留两个 7 位结构

Question

我有两个结构体，它们都只需要 7 位来表示自己：

#[repr(transparent)]
struct TypeFlags(u8);

// TypeFlags has capabilities that are invalid for Control
impl std::ops::BitOr for TypeFlags {
    type Output = Self;

    fn bitor(self, rhs: Self) -> Self::Output {
        Self(self.0 | rhs.0)
    }
}

#[repr(transparent)]
struct Control(u8);

由于两种类型仅需要 7 位，因此可以创建仅占用一个字节的“任一”类型。

// problem: the compiler sets aside
// a "flag" byte for the enum variant.
// size = 2
enum Either {
    Type(TypeFlags),
    Ctrl(Control)
}

// problem: pattern matching is painful
struct PackedEither(u8);

是否有我可以利用的枚举的子字节优化，或者我是否必须在像

PackedEither

这样的结构上手动实现位标志？

Answer 1

编译器无法进行该优化，但为了论证起见，我们假设编译器要进行优化，并假设

TypeFlags

存储为

0b0xxx_xxxx

和

Control

存储为

0b1xxx_xxx

。

现在问题来了：
在 Rust 中，我们可以匹配对

Either

的引用并获取对所包含值的引用：

fn unwrap_control_ref(either: &Either) -> &Control {
    let Either::Ctrl(control) = some_either_reference else {
        panic!("was a `Either::Type`");
    };
    control
}

现在编译器必须生成引用

Control

值的代码，但是，它不会将其存储在内存中的任何位置，它只存储“

Control | 0b1000_0000

”。

遗憾的是，即使我们将

Control

的范围更改为

128..256

并使用标准库内部属性，它也不会像我们想要的那样使用 nieche。