string - 在接口(interface)上使用 Into - Vec> 的零成本？

Question

我正在使用 Into<String>作为允许创建 Person 的参数类型与例如str以及拥有的String

pub struct Person {
    pub first_name: String,
    pub last_name: String,
}

impl Person {
    pub fn new<S>(first_name: S, last_name: S) -> Self
    where S: Into<String>
    {
        Self {
           first_name: first_name.into(),
           last_name: last_name.into(),
        }
    }
}

据我所知，由于单态性，这在运行时是零成本。

现在，我确定这不是零成本:

pub struct Person {
    pub first_name: String,
    pub middle_names: Vec<String>,
    pub last_name: String,
}

impl Person {
    pub fn new<S>(first_name: S, middle_names: Vec<S>, last_name: S) -> Self
    where S: Into<String>
    {
        let middle_names: Vec<String> = middle_names.into_iter().map(|s| s.into()).collect();

        Self {
            first_name: first_name.into(),
            middle_names,
            last_name: last_name.into(),
        }
    }
}

我想知道我是否能以某种方式让这一切“零成本”。 Vec意味着数据在堆上，但也许我可以替换 Vec与一些其他有用的数据结构甚至切片。

有什么想法吗？

Answer 1

以下是我能想到的一些解决方案。

实现两个不同的构造函数

你可以实现两个独立的构造函数——一个用于 S = String和一个 S: Into<String> .如果人们关心优化，他们将不得不为这两种情况使用不同的名称。

忽略问题

我不知道您的实际用例，但这看起来不太可能成为您应用程序的性能瓶颈，因此您可以简单地接受微小的开销。不会复制字符串数据本身，只会复制元数据(指针、长度和容量)，因此开销很小。

使用特化

Rust nightly 部分支持 specialization of traits ，因此您可以为重叠的类型集实现特征。这允许您实现 IntoStringVec特化为 String 的特质什么都不做

#![feature(specialization)]

trait IntoStringVec: Sized {
    fn into_string_vec(v: Vec<Self>) -> Vec<String>;
}

impl IntoStringVec for String {
    fn into_string_vec(v: Vec<String>) -> Vec<String> {
        v
    }
}

impl<T: Into<String>> IntoStringVec for T {
    default fn into_string_vec(v: Vec<Self>) -> Vec<String> {
        v.into_iter().map(Into::into).collect()
    }
}

此解决方案需要每晚使用 Rust。

使用不安全代码进行就地转换

对于 size_of::<S>() == size_of::<String>() 的情况，您可以实现向量的就地转换和 align_of::<S>() >= align_of::<String>() .手动执行此操作有点棘手，因此我建议您找到一些实现此功能的 crate ，例如map_in_place crate .

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我个人会忽略该问题，直到它成为一个实际问题，如果确实如此，则采用第一个解决方案。