Rust的零成本抽象 - Daniel Lin

banq發表於2021-12-02
Rust抽象

零成本抽象：抽象在執行時沒有任何成本，只在編譯時。
要做到Zero-Cost Abstractions 其中一個手段就是generic 的單態化 讓我們直接來看 Monomorphization：

fn add<T: std::ops::Add<Output = T>>(a: T, b: T) -> T {
    a + b
}

fn main() {
    let a = add(1, 2);
    let b = add(1.1, 2.2);

    println!("a: {}, b: {}", a, b);
}

第一個add 跟第二個add 其實是不同的函式。
這個Add函式 的泛型generic 在編譯compile 時期就將Add 變成了兩個函式去呼叫，而不是在程式執行的時候才去決定要用什麼函式，不佔用到runtime的時間，這也就達成了zero-cost abstraction，當然這樣的trade-off 就是rust 在compile 時期會花的時間較多，換取執行時的效能。
不過， rust 編譯時間比較長並非只有這個原因，可以從playground 的compile option 這個地方看到rust compile 要經過非常多的步驟，整個流程Rust Code -> HIR -> MIR -> LLVM IR -> ASM
而單態化只是MIR 到LLVM IR 處理的其中一塊，還有非常多像是：展開Macro, type check, life-time check 等，都會佔用一些compile 的時間。
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