memory - 克隆语句是否被优化过？

Question

我有类似下面的代码

let x = Arc::new(Mutex::new(Thing::new()));

work_on_data(x.clone());
do_more_work_on_data(x.clone());

x 没有在第二个函数之后使用，因此不需要第二个克隆。我应该手动删除 clone() 还是对其进行优化？

Answer 1

为什么不呢？

优化编译器的首要原则是假设规则，它指定只要编译器可以证明优化是不可观察的，就可以优化任何东西。

注意:这是在某些允许特定优化的语言之上的。

例如:

#[derive(Clone, Debug)]
struct MyDummyType(u64);

extern {
    fn print_c(_: *const ());
}

#[inline(never)]
fn print(dummy: MyDummyType) {
    unsafe { print_c(&dummy as *const _ as *const _) }
}

fn main() {
    let x = MyDummyType(42);
    print(x.clone());
    print(x.clone());
}

产生以下 main:

; Function Attrs: nounwind uwtable
define internal void @_ZN8rust_out4main17h0c6f2596c7f28a79E() unnamed_addr #1 {
entry-block:
  tail call fastcc void @_ZN8rust_out5print17h1f2d1a86beea10d7E(i64 42)
  tail call fastcc void @_ZN8rust_out5print17h1f2d1a86beea10d7E(i64 42)
  ret void
}

编译器完全看穿了我们的代码(实际上我不得不使用一个外部函数来强制它在 main 中发出一些代码)。

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那么，你的情况呢？

老实说，这要困难得多。

具体来说，由于 Drop，语义可能会发生变化:

• 使用 do_more_work_on_data(x.clone())，x 保证在执行结束后 被删除，因此任何一方 - Drop 的效果在当前函数的末尾执行，
• 对于 do_more_work_on_data(x)，x 可能 在 do_more_work_on_data 的末尾被丢弃，或者它可能是较早地掉落在某处。

所以为了证明优化不可观察，编译器必须证明:

• 要么 Drop 没有效果，
• 或者 Drop 将在 do_more_work_on_data 的最后执行，这与紧随其后的相同，
• 或者……？

这有多大可能？

Mutex 的Drop 实现需要调用 FFI，因此从优化器的角度来看，它具有可观察到的效果。

所以这一切都取决于 do_more_work_on_data 是否被内联。如果是这样，确实可以优化多余的 clone。如果没有，我不会屏住呼吸。