О типах структур

• Размер: 16 байт. Выравнивание: 8 байт.
• Физика компилятора: Так как указан дефолтный #[repr(Rust)], компилятор выполняет автоматический реордеринг полей (Field reordering). В зависимости от флагов оптимизации (-C opt-level=3), он почти гарантированно переставит поля как [y (4 байта), padding (4 байта), x (8 байт)], чтобы минимизировать общий размер типа, если в структуре много разнородных полей.
• Взаимодействие с перечислениями: Если мы обернем эту структуру в Option<Point>, размер типа вырастет до 24 байт. Почему? Потому что у Point нет свободных битовых комбинаций (ниши) внутри валидных значений i64 и i32. Компилятору приходится выделять отдельный байт под тег дискриминанта (Some/None) и выравнивать всю конструкцию до границы 8 байт.

• Размер: 12 байт. Выравнивание: 4 байта.
• Физика компилятора: Чистый вес данных — 9 байт. По правилам процессорной архитектуры x86_64, невыровненный доступ к памяти (Misaligned access) карается падением производительности из-за чтения нескольких кэш-линий (Cache lines) за раз. Поэтому rustcжестко бьет размер по границе кратности максимального выравнивания поля (4 байта). 9 округляется вверх до 12. Паддинг — 3 байта.
• Опровержение догм: Порядок полей .0, .1, .2 внутри бинарника не гарантирован. Компилятор сожмет структуру в последовательность [.0 (4B), .2 (4B), .1 (1B), padding (3B)]. Разницы в памяти между именованной и кортежной структурой на уровне машинного кода нет вообще — генерируются идентичные ASM-инструкции смещения относительно указателя базы.

• Размер: 0 байт. Выравнивание: 1 байт.
• Физика под капотом (То, что упускают учебники): Да, она занимает 0 байт. Но как она ведет себя внутри других контейнеров?
• Option<Electron> занимает 0 байт в памяти. Компилятор применяет нишевую оптимизацию: так как у Electron ровно одно валидное состояние (оно само), компилятору вообще не нужны биты, чтобы отличить Some(Electron) от None на этапе выполнения.
• Если единичная структура является последним полем в #[repr(C)] структуре, ее размер в Си-контексте может стать равным 1 байту, чтобы предотвратить совпадение адресов двух разных объектов в памяти, что запрещено стандартом POSIX/C. Но в чистом Rust (repr(Rust)) размер остается строго нулевым.
• Адресация: Вызов &Electron не генерирует обращений к TLB (Translation Lookaside Buffer) или страницам памяти. Компилятор подставляет константу 0x1 (или другое значение, соответствующее выравниванию) прямо в регистр. Это легальный «виртуальный» адрес, который никогда не разыменовывается процессором физически.