optimization - 为什么在启用优化的情况下编译此代码，运行速度如此之快？

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我已经在Rust中编写了一种遗传算法，以熟悉Rust。
运行代码时，我发现( cargo run)和( cargo run --release)版本之间存在极大的性能差异。
我发现创建随机初始化基因的代码对此负责。
我搜索了是否有办法查看由Rust编译器优化的代码，发现在Rust Playground上是可能的。所以我去了，并受到了一大堆汇编代码的欢迎，我不知道该如何阅读。
以下代码是我提供给Rust操场的代码。 (对不起，代码很脏。我是编程的新手。)
如果不进行优化而编译( cargo run)，则平均需要160秒才能运行。
使用优化( cargo run --release)进行编译时，平均需要3秒钟才能运行。
编译器可能执行哪些确切的优化方法来导致这种巨大的性能差异？

extern crate rand;

use rand::Rng;
use std::time::Instant;

fn make_genepool(position_list: &Vec<Vec<i8>>, size: i32) -> Vec<Vec<i8>>{
    let mut genelist:Vec<Vec<i8>> = Vec::new();
    let position_len = position_list.len();
    let mut rand = rand::thread_rng();
    let mut gene_rand:Vec<Vec<i8>> = Vec::new();
    for i in 0..position_len{
        let mut gene_insert:Vec<i8> = Vec::new();
        let avail_move_len = position_list[i].len();
        for _ in 0..size{
            gene_insert.push(position_list[i][rand.gen_range(0, avail_move_len)]);
        }
        gene_rand.push(gene_insert);
    }
    
    for i in 0..size as usize{
        let mut genelist_insert:Vec<i8> = Vec::new();
        for j in 0..position_len{
            genelist_insert.push(gene_rand[j][i]);
        }
        genelist.push(genelist_insert);
    }

return genelist;
}

fn main(){
    let mut rand = rand::thread_rng();

    let mut test_data:Vec<Vec<i8>> = Vec::new();
    for i in 0..4520{
        let mut temp:Vec<i8> = Vec::new();
        for j in 0..rand.gen_range(1, 9){
            temp.push(rand.gen_range(1, 9));
        }
        test_data.push(temp);
    }

    let now = Instant::now();
    let ans = make_genepool(&test_data, 16384);
    println!("Time passed: {}", now.elapsed().as_secs_f64());
}

最佳答案

您必须比较优化和未优化代码的汇编代码，才能确定其实际作用。
但这可能是:
范围检查:如果使用常量(例如，代码中的4520)，则不需要范围检查。
循环展开:如果编译器知道每个循环都运行许多类型，则可以简单地将循环体多次转换为相同的代码。
其他诸如内联函数之类的东西。
为了使您的代码更快地运行，您可以完全执行编译器的操作，但是最好让编译器来执行。编译器旨在优化您的代码是有原因的。
如果您只想编写更有效的代码，请关注:

确保针对您的用例的算法是最佳的。算法会根据输入的数据执行不同的操作，因此，即使从理论上讲，一种算法可能是最佳的，但对于您的数据而言，您可能会获得最差的性能，而另一种算法可能更合适。

了解创建对象，销毁对象等(内存管理)时幕后发生的事情。这将要求您学习该语言以了解其对您的作用。但是，编写最高效的代码(使编译器不必猜测)的努力可能不值得您花时间。例如，编译器使用了许多技术，例如分支预测等，这会使您自己变得非常乏味。在代码已经正常运行之后，最好仅在确实需要时进行优化。

最后，这真的值得您花时间吗？专注于使代码正常工作，然后让编译器为您对其进行优化，也许您的时间会更好。随着时间的流逝，您将始终通过经验学习，并编写更有效的代码(希望如此)。
如果此答案有帮助，请标记为正确。

关于optimization - 为什么在启用优化的情况下编译此代码，运行速度如此之快？ ，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/63350897/

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Answer 1

您必须比较优化和未优化代码的汇编代码，才能确定其实际作用。
但这可能是:
范围检查:如果使用常量(例如，代码中的4520)，则不需要范围检查。
循环展开:如果编译器知道每个循环都运行许多类型，则可以简单地将循环体多次转换为相同的代码。
其他诸如内联函数之类的东西。
为了使您的代码更快地运行，您可以完全执行编译器的操作，但是最好让编译器来执行。编译器旨在优化您的代码是有原因的。
如果您只想编写更有效的代码，请关注:

确保针对您的用例的算法是最佳的。算法会根据输入的数据执行不同的操作，因此，即使从理论上讲，一种算法可能是最佳的，但对于您的数据而言，您可能会获得最差的性能，而另一种算法可能更合适。

了解创建对象，销毁对象等(内存管理)时幕后发生的事情。这将要求您学习该语言以了解其对您的作用。但是，编写最高效的代码(使编译器不必猜测)的努力可能不值得您花时间。例如，编译器使用了许多技术，例如分支预测等，这会使您自己变得非常乏味。在代码已经正常运行之后，最好仅在确实需要时进行优化。

最后，这真的值得您花时间吗？专注于使代码正常工作，然后让编译器为您对其进行优化，也许您的时间会更好。随着时间的流逝，您将始终通过经验学习，并编写更有效的代码(希望如此)。
如果此答案有帮助，请标记为正确。