为什么需要“final”和“mut”这样的关键字？

Question

https://www.baeldung.com/java-final-performancefinal该博客给出了在java中 使用关键字来提高性能的示例。这是他们给出的例子：

public static String concatNonFinalStrings() {
    String x = "x";
    String y = "y";
    return x + y;
}

public static String concatFinalStrings() {
    final String x = "x";
    final String y = "y";
    return x + y;
}

显然，编译器将优化concatFinalStrings()为仅返回"xy". 为什么编译器不能对 做同样的事情concatNonFinalStrings()？x并且y范围有限，并且从未在其他地方使用过。那么，编译器当然应该能够将它们视为最终的吗？不可能有一些外部实体可以改变x和的值y，因为它们在函数外部是不可访问的。我链接的博客将这些称为“有效最终”，并指出编译器不会对“有效最终”变量执行代码优化。为什么不？

此外，为什么mutRust 中存在这样的关键字？也许在 Java 中这是有意义的，你可以拥有公共变量，并且你不知道还.class存在哪些其他文件，但在 Rust 中，如果整个过程立即编译，那么编译器肯定可以mut通过查看哪些变量发生变化来推断出哪些变量。他们的价值？现在这些是否只是为了使代码更清晰而存在，而实际上并没有提供任何类型的优化？

Answer 1

首先，尽管编译器可以通过“足够聪明”推断出很多东西，但你必须考虑到编译时间是有限的。编译器不能只是尝试人类已知的所有优化来看看是否有合适的，因为那太长了。由于静态优化可以通过final关键字强制执行，因此编译器为您进行优化没有多大意义（这需要时间）。

至于 Rust，这是一个类似的答案（试图找出代码运行时应该可变的变量的最小数量会很长），此外，即使是这种情况，行为也会非常困难预测，因为单个更改可以完全修改应该可变的最小变量集，以使代码健全（如果甚至存在），如果不存在，则报告的错误将是可怕的（因为编译器不能指责任何特定的代码片段，只是整体上代码无法健全）。要查看此行为的一些示例，您可以查看 OCaml 中的多态变体，其中编译器将为每个值推断出最通用的类​​型，但如果不可能，错误消息很快就会变得可怕。

关于 Rust 中显式可变性的最后一个论点是接口：当然，编译器在编译时知道一切，但是当我编写一个库并声明一个接口（任何接口，可能是函数签名或其他任何东西）时，我可能想要强制变量的可变性，或者相反，强制其不变性，即使不知道消费者将如何使用它。这允许编译器对我的库进行类型检查，包括可变性，即使不知道它的实际使用方式。

我什至没有提到可读性：明确通常也意味着更具可读性。

旁注：您在 Java 中描述的内容实际上被称为最终的。