为什么Rust程序使用的内存比C,Haskell和OCaml版本多得多？

Question

我看看Rust程序使用了多少RAM(命令RES列top),我想知道为什么他们会使用这么多内存.

这是一个例子:

use std::io;

fn main() {
    println!("What's your name?");
    let mut input = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut input).unwrap();
    println!("Hello {}!", input);
}

我在输入内容之前看到了6 MB的内存.

以下是我编译和执行程序的方法:

cargo build --release
./target/release/main

等效的C程序:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("What's your name?\n");
    char input[100] = {0};
    scanf("%s", input);
    printf("Hello %s!\n", input);
    return 0;
}

仅使用0.6 MB.在这种情况下,Rust程序使用10倍的内存.在其他情况下,我看到Rust程序使用了5倍的内存.

我还测试了其他语言进行比较.

OCaml版本:

let () =
    print_endline "What's your name?";
    let line = read_line () in
    print_string "Hello ";
    print_endline line

使用1 MB.

Haskell版本:

main = do
    putStrLn "What's your name?"
    name <- getLine
    putStrLn ("Hello " ++ name ++ "!")

使用3 MB.

Python版本:

print("What's your name?")
name = input()
print("Hello", name, "!")

使用7 MB,几乎与Rust版本相同!

更新

我正在使用Rust 1.3运行Linux(ArchLinux)(我也尝试了每晚的类似结果).

更新2

以下是该htop命令的更多数据:

VIRT    RES     SHR     MEM%    Command
15572   2936    804     0.1     ocaml
21728   2732    2528    0.1     haskell
22540   7480    4308    0.2     python
4056    668     600     0.0     c
24180   6164    1928    0.2     rust

更新3

我做了更多测试massif以查看内存使用情况.

对于每个程序,我跑了massif两次,如下:

valgrind --tool=massif --time-unit=B ./program
valgrind --tool=massif  --pages-as-heap=yes --time-unit=B ./program

以下是所有程序的结果(如图所示ms_print):

C版本:

https://framabin.org/?dd243f8ec99155bc#Af5cPrcHnz3DsWiOStfwgW8Qq6BTVhogz/46L+sMuSs=

https://framabin.org/?261b9366c3749469#1ztDBkgVly9CanrrWWrJdh3yBFL5PEIW3OI5OLnze/Q=

Rust版本:

https://framabin.org/?0f1bac1c750e97bf#AXwlFYYPHeazq9LfsTOpRBaUTTkb1NfN9ExPorDJud0=

https://framabin.org/?c24b21b01af36782#OLFWdwLjVG2t7eoLqLFhe0Pp8Q8pA2S/oq4jdRRWPzI=

OCaml版本:

https://framabin.org/?060f05bea318109c#/OJQ8reHCU3CzzJ5NCOCLOYJQFnA1VgxqAIVjgQWX9I=

https://framabin.org/?8ff1ffb6d03cb37a#GN8bq3Wrm6tNWaINIhMAr4ieltLtOPjuZ4Ynof9bV4w=

Haskell版本:

https://framabin.org/?b204bd978b8c1fd8#DyQH862AM8NEPTKlzEcZgoapPaZLdlF9W3dRn47K5yU=

https://framabin.org/?ac1aa89fcaeb782c#TQ+uAiqerjHuuEEIhehVitjm63nc3wu5wfivAeBH5uI=

Python版本:

https://framabin.org/?197e8b90df5373ec#aOi0+tEj32Na5jW66Kl97q2lsjSZ2x7Cwl/pOt0lYIM=

https://framabin.org/?397efa22484e3992#1ylOrmjKaA9Hg7gw7H7rKGM0MyxuvKwPNN1J/jLEMrk=

摘要(ram用法):

|------------|----------|----------|----------|----------|----------|
|            |     C    | Haskell  |   OCaml  |   Rust   |  Python  |
|------------|----------|----------|----------|----------|----------|
| First run  |    1 B   | 63.12 KB | 5.993 MB |   816 B  | 1.321 MB |
|------------|----------|----------|----------|----------|----------|
| Second run | 6.031 MB | 24.20 MB | 17.14 MB | 25.60 MB | 27.43 MB |
|------------|----------|----------|----------|----------|----------|

第一次运行没有--pages-as-heap=yes参数.

我还运行了C和Rust massif的--stacks=yes选项.

C版:

https://framabin.org/?b3009d198ccfdee1#HxR6LPPAzt15K+wIFdaqlfSJjBrJvhV2ZHWdElg3ezc=

(3.141 KB)

锈版:

https://framabin.org/?b446d8d76c279007#tHnGiOnRstTA2krhz6cgfvTjI+FclcZS3rqyZvquWdQ=

(8.602 KB)

什么能解释Rust中堆块分配和页面分配之间的巨大差异？

Answer 1

因为标准库是静态链接的.

您可以通过使用该-C prefer-dynamic选项进行编译来克服此问题.

至于将标准库静态链接的原因:它增加了可执行的可移植性(即:不需要在目标系统中安装标准库).

Answer 2

由于这个问题位于 google 的热门结果中，因此我想为 2022 年关注此问题的任何人提供更新。我运行了完全相同的程序并从 htop 测量了 rust RSS。显示924KB。即 0.92MB。显然这些年来生锈已经改善了很多。