使用Rust中的更新语法创建新结构的运行时成本

Question

Rust书解释了如何使用struct update语法来创建只更新了几个字段的struct的副本.

let mut point = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
point = Point3d { y: 1, .. point };

它也不必是相同的结构,可以在创建新结构时使用此语法.

let origin = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
let point = Point3d { y: 1, .. origin };

我的问题是关于第二个例子.

1. 如果该origin点永远不会再次使用,编译器是否仍会使(几乎)所有字段的代价变得昂贵(如果字段很大),或者它是否只更新已更新的字段并等同于第一个示例？

2. 如果它就地更新:编译器如何确定它是否可以覆盖origin值？

Answer 1

要回答诸如"编译器是否优化此问题？"之类的问题,我建议您查看反汇编.如果我在编译器资源管理器上编译优化on(-O),请执行以下操作:

pub struct P {
    x: i32,
    y: i32,
}

pub fn f() -> P {
    let mut point = P { x: 43, y: 12 };
    point = P { y: 1, ..point };
    point
}

我明白了:

push rbp
mov rbp, rsp
movabs rax, 4294967339
pop rbp
ret

如果你知道一点装配,你可以看到没有创建或复制的中间变量.您可以为返回值的初始化添加额外的步骤,并且输出程序集不应更改.

如果删除优化(我不会在此处显示程序集),您可以在程序集中看到编译器首先生成一个,Point { x: 43, y: 12 }然后通过复制x并初始化y为1来创建一个新的.

总结一下:

• 编译器生成您编写的逻辑:创建一个点,然后通过移动(即复制简单类型,例如i32)来自第一个的一些数据来创建另一个点.
• 优化器检测到不需要第一个点并将其优化掉.

Answer 2

请注意，您正在链接到Rust 书的第一版，特别是此时已经有近2 年历史的版本。您的链接指向版本 1.6.0 的文档，但 1.23.0 是当前版本。这本书的第二版有不同的措辞。

Rust 书解释了如何使用结构体更新语法来创建结构体的副本

更新语法没有什么特别的。此示例代码仅创建一个副本，因为结构成员（i32在本例中为 ）都实现了Copy.

如果原点永远不会再次使用，编译器是否仍会创建字段的 [...] 副本

这完全取决于结构体的值是否实现Copy：

#[derive(Debug)]
struct Coord;

#[derive(Debug)]
struct Point3d { x: Coord, y: Coord, z: Coord }

fn main() {
    let origin = Point3d { x: Coord, y: Coord, z: Coord };
    let point = Point3d { y: Coord, ..origin };

    println!("{:?}", origin);
}

#[derive(Debug)]
struct Coord;

#[derive(Debug)]
struct Point3d { x: Coord, y: Coord, z: Coord }

fn main() {
    let origin = Point3d { x: Coord, y: Coord, z: Coord };
    let point = Point3d { y: Coord, ..origin };

    println!("{:?}", origin);
}

除非实施，否则价值观将被移动Copy。Copy指示编译器应该随意地随意复制类型的位：没有副作用，这样做很有效，并且在语义上是正确的。

如果一个值被移动（即没有实现Copy），那么您之后将无法使用它。

它也不必是相同的结构，在创建新结构时可以使用此语法。

在这两种情况下，您都在创建一个新结构。碰巧的是，在第一种情况下，您碰巧有一个可变绑定，您可以将其放回其中。它实际上相当于：

let point = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
let point = Point3d { y: 1, ..point };