performance - 为什么在遍历数组时 `while` 的性能据说比 `for` 慢？

Question

Rust 编程语言第二版 states the following关于迭代数组的 while 循环:

fn main() {
    let a = [10, 20, 30, 40, 50];
    let mut index = 0;

    while index < 5 {
        println!("the value is: {}", a[index]);

        index = index + 1;
    }
}

[...] It’s also slow, because the compiler adds runtime code to perform the conditional check on every element on every iteration through the loop.

As a more efficient alternative, you can use a for loop and execute some code for each item in a collection.

fn main() {
    let a = [10, 20, 30, 40, 50];

    for element in a.iter() {
        println!("the value is: {}", element);
    }
}

在 C++ 中，我希望编译器/优化器能够产生具有同等运行时性能的东西。

为什么在 Rust 中不是这种情况？

Answer 1

In C++ I would expect a compiler/optimizer to produce something with equivalent run-time performance.

因为这两个片段不是等价的。 a[i] 在 Rust 中的使用映射到 a.at(i) 和 unsafe { a.get_unchecked(i) } 的使用> 在 Rust 中映射到 C++ 中的 a[i]。

也就是说，默认情况下，C++ 不执行边界检查，这是导致缓冲区溢出的原因。

Why is this not the case in Rust?

Rust，当不使用 unsafe 关键字时，应该是内存安全的。在许多情况下，这是通过编译时检查实现的，但边界检查通常需要运行时检查。

这并不意味着 while 的情况总是会变慢:它只是意味着您将自己提交给优化器的突发奇想，有时它会让您失望(消除边界检查是一种难题)。

因此，建议使用已知可以很好优化的习语。