在rust中使用自定义堆分配器

1. 指定堆分配器

以buddy_systme_allocator为例

use buddy_system_allocator::LockedHeap;

const HEAP_SIZE: usize = 1 << 20;
static mut HEAP_SPACE: [u8; HEAP_SIZE] = [0; HESP_SIZE];

#[global_allocator]
static GLOBAL_ALLOCATOR: LockedHeap = LockedHeap::empty();

fn init_heap() {
  GLOBAL_ALLOCATOR
    .lock()
    .init(unsafe {HEAP_SPACE.as_ptr() as usize}, HEAP_SIZE);
}

fn main() {
  init_heap();
  let b = Box::new(2025usize);
}

2. 问题分析

问题一

unsafe {HEAP_SAPCE.as_ptr()}会报错。

解决方案：

1. 通过全局声明#![allow(static_mut_refs)]来解决
2. 使用addr_of_mut!宏

问题二

如果直接使用上述代码在std模式下运行，大概率是无法执行的。原因是rust启动的时候，会在执行main函数之前进行一些初始化工作（如堆栈的初始化）。而此时的GLOBAL_ALLOCATOR实际上尚未初始化（在执行main函数的时候才完成初始化），导致在main函数之前需要进行堆分配的工作失败。

解决方案：
在main执行前，完成堆的初始化。可以使用ctor属性宏来实现，该宏会将标记的代码链接到main函数执行前。

// Cargo.toml
[dependencies]
ctor = "0.2.0"

use ctor::ctor;

#[ctor]
fn init_heap() {
  GLOBAL_ALLOCATOR
    .lock()
    .init(unsafe {HEAP_SPACE.as_ptr() as usize}, HEAP_SIZE);
}

fn main() {
  let b = Box::new(2025usize);
}