我应该借用还是复制我的小数据类型？

Question

struct Vec {
    data: [f32; 3],
}

impl Vec {
    fn dot(&self, other: &Vec) -> f32 {
        ..
    }
    // vs
    fn dot(self, other: Vec) -> f32 {
        ..
    }
}

我目前正在编写向量数学库，想知道是否应该借用或复制向量类型。

目前，我实现Copy的Vec目的是使API更好一些，因为您不必一直写&。

但这需要更复杂的约束，因为现在我所有的约束也都需要满足Copy。

哪一个可能产生更好的性能，为什么？

哪一个可能产生更好的人体工程学，为什么呢？

编辑：

我创建了一个小基准

test bref_f32 ... bench:   2,736,055 ns/iter (+/- 364,885)
test bref_f64 ... bench:   4,872,076 ns/iter (+/- 436,928)
test copy_f32 ... bench:   2,708,568 ns/iter (+/- 31,162)
test copy_f64 ... bench:   4,890,014 ns/iter (+/- 553,050)

在性能方面，本例ref与copy本例之间似乎没有区别。

Copy 似乎为图书馆用户带来了更好的人体工程学。

Answer 1

Rust 并不是一种具有崇高美学目标和单一目的的纯粹学术语言。Rust 是一种系统编程语言，这意味着实用主义。

一般的经验法则是您的界面应正确记录所有权：

• 当你放弃所有权时按价值传递
• 当您暂时放弃所有权时通过引用传递（可能可变）

然而，这一Copy特质是实用主义发挥作用的完美例子。它认识到通过引用传递可能很麻烦（有人想输入吗(&1 + &x) * &y？），因此为不需要仿射的类型创建了一个逃生舱口（即，对销毁没有特殊操作）。

因此，从语义上讲，如果您的类型可以保证是并保持为Copy，那么将其标记为这样可以为用户提供一些使用余地，从而改善人体工程学。那么，我鼓励您标记它，但要提醒您，稍后删除该Copy特征将是向后不兼容的更改。

一旦类型为Copy，我会毫不犹豫地利用这一事实并按值传递它。毕竟，如果该类型从不按值传递，那么Copy一开始就没有必要创建它。

唯一需要注意的是性能原因。

Copy不强制复制，它只是允许复制。这意味着优化器可以自由选择是否使用副本。

对于小型类型，无论发生什么情况，性能都不太可能有太大差异；对于更大的类型，如果性能很重要，我会鼓励对各种接口进行基准测试。Vec只是 64 位架构上指针/引用大小的 1.5 倍，因此它确实处于灰色区域。有时复制会更慢（较大的副本），但有时拥有本地副本的好处将实现指针不会触发的优化。

然而，这种基准测试充满了危险，特别是因为它很大程度上取决于函数是否内联（或多或少有删除副本的余地）。

Answer 2

我建议在这种情况下借款，因为所有权似乎不是问题。所以，我猜你的代码看起来像

struct Vec {
    data: [f32; 3],
}

impl Vec {
    fn dot(&self, other: &Vec) -> f32 {..}
}