Насколько я знаю, псевдонимы ссылок / указателей могут препятствовать способности компилятора генерировать оптимизированный код, поскольку они должны обеспечивать правильное поведение сгенерированного двоичного файла в случае, когда две ссылки / указатели действительно являются псевдонимами. Например, в следующем коде C,
void adds(int *a, int *b) {
*a += *b;
*a += *b;
}при компиляции clang version 6.0.0-1ubuntu2 (tags/RELEASE_600/final)с -O3флагом он выдает
0000000000000000 <adds>:
0: 8b 07 mov (%rdi),%eax
2: 03 06 add (%rsi),%eax
4: 89 07 mov %eax,(%rdi) # The first time
6: 03 06 add (%rsi),%eax
8: 89 07 mov %eax,(%rdi) # The second time
a: c3 retqЗдесь код сохраняется в (%rdi)два раза в случае int *aи int *bпсевдоним.
Когда мы явно сообщаем компилятору, что эти два указателя не могут иметь псевдоним с restrictключевым словом:
void adds(int * restrict a, int * restrict b) {
*a += *b;
*a += *b;
}Тогда Clang выпустит более оптимизированную версию двоичного кода:
0000000000000000 <adds>:
0: 8b 06 mov (%rsi),%eax
2: 01 c0 add %eax,%eax
4: 01 07 add %eax,(%rdi)
6: c3 retqПоскольку Rust гарантирует (за исключением небезопасного кода), что две изменяемые ссылки не могут быть псевдонимами, я думаю, что компилятор должен быть в состоянии испускать более оптимизированную версию кода.
Когда я тестирую с помощью приведенного ниже кода и компилирую его с rustc 1.35.0помощью -C opt-level=3 --emit obj,
#![crate_type = "staticlib"]
#[no_mangle]
fn adds(a: &mut i32, b: &mut i32) {
*a += *b;
*a += *b;
}он генерирует:
0000000000000000 <adds>:
0: 8b 07 mov (%rdi),%eax
2: 03 06 add (%rsi),%eax
4: 89 07 mov %eax,(%rdi)
6: 03 06 add (%rsi),%eax
8: 89 07 mov %eax,(%rdi)
a: c3 retqЭто не воспользоваться гарантией, что aи bне может псевдоним.
Это потому, что текущий компилятор Rust все еще находится в разработке и еще не включил анализ псевдонимов для оптимизации?
Это потому , что есть еще шанс , что aи bможет псевдоним, даже в безопасном Rust?
unsafeкоде псевдонимы изменяемых ссылок не допускаются и приводят к неопределенному поведению. Вы можете использовать псевдонимы-указатели, но unsafeкод на самом деле не позволяет игнорировать стандартные правила Rust. Это просто распространенное заблуждение, на которое стоит обратить внимание.
+=операции в теле addsмогут быть интерпретированы как *a = *a + *b + *b. Если указатели не псевдоним, они могут, вы даже можете увидеть , что составляет b* + *bво втором ассемблерного листинга: 2: 01 c0 add %eax,%eax. Но если они делают псевдоним, они не могут, потому что к тому времени, когда вы добавляете *bвторой раз, он будет содержать значение, отличное от значения первого раза (того, которое вы храните в строке 4:первого списка asm).