作者os653 ()
看板C_and_CPP
標題[問題] 請問關於 Rust 跟 C 的速度比較
時間Sat Aug 12 21:49:05 2017
最近在練習 Rust，聽說執行速度可以跟 C 相當
但看了下面網頁的執行速度比較，似乎 Rust 還是略輸一截
https://benchmarksgame.alioth.debian.org/u64q/rust.html
請問這是為什麼？
在我的粗略理解上，Rust 的很多東西都是在編譯期就處理掉了
而且因為變數的定義較為嚴格，還有可能編出較短的機械碼
那理論上應該會比 C 快才對呀？
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1F：→ loveflames: 你的理論依據沒有一個可以當成比C快的理由 08/12 22:08
2F：→ loveflames: 應該反過來問，為何你會覺得這些會是速度比較快的原因 08/12 22:09
3F：推 CoNsTaR: 雖然 rust 可以利用規則來簡化複雜的東西 08/13 06:11
4F：→ CoNsTaR: 但是相反的，因為 rust 只能照規則走 08/13 06:11
5F：→ CoNsTaR: 所以不在規則內的 hack 就沒辦法過 type check 08/13 06:11
6F：→ os653: 版上的教學網頁有提到 08/13 09:49
7F：→ os653: void foo(int* x, int* y, const int* z) 08/13 09:50
8F：→ os653: { 08/13 09:50
9F：→ os653: *x += *z; 08/13 09:50
10F：→ os653: *y += *z; 08/13 09:50
11F：→ os653: } 08/13 09:50
12F：→ os653: 這樣一個函數，因為C的編譯器無法確定x、y、z是否是同一塊 08/13 09:51
13F：→ os653: 記憶體位址，而Rust的編譯器可以確定，故C編出來的機械碼會 08/13 09:53
14F：→ os653: 比Rust多一次讀取的動作，就會比較慢一點 08/13 09:54
15F：推 CoNsTaR: 就說 rust 會在他知道的範圍內把東西做到最簡 08/13 11:10
16F：→ CoNsTaR: 所以如果 rust 知道所有最快的 hack 08/13 11:10
17F：→ CoNsTaR: 而且能夠知道同一個語意的所有不同寫法 08/13 11:10
18F：→ CoNsTaR: 那理論上它會是最快的，但事實是不可能，只能盡力 08/13 11:10
19F：推 CoNsTaR: 例如說，如果有一種機器，它有一個指令能夠在一個指令周 08/13 11:15
20F：→ CoNsTaR: 期內做完 foo 做的事，但是 rust 不知道這個指令，或者是 08/13 11:15
21F：→ CoNsTaR: rust 不知道直接呼叫那個指令和執行這一串程式碼是相等 08/13 11:15
22F：→ CoNsTaR: 的(操作語意上)，那這兩個情況下 C 內嵌組語都會比 rust 08/13 11:15
23F：→ CoNsTaR: 快 08/13 11:15
24F：推 CoNsTaR: 而各個 libc 的實作都用了一大堆這種機器相關的 hack， 08/13 11:17
25F：→ CoNsTaR: 所以 rust 才會這麼難超過 C 08/13 11:17
26F：推 CoNsTaR: 至於為什麼我前面說不可能，第一因為這種 hack 可以有無 08/13 11:21
27F：→ CoNsTaR: 限種，你隨時爽往你的機器上加什麼特性都可以 08/13 11:21
28F：→ CoNsTaR: 第二因為對於所有正確的敘述，要判斷它們的語意是否相等 08/13 11:21
29F：→ CoNsTaR: ，常常是 undecidable 的 (有興趣可以參考 logical seman 08/13 11:21
30F：→ CoNsTaR: tics) 08/13 11:21
31F：推 CoNsTaR: 所以如果你不知道兩者語意相等，那你就沒辦法用快的取代 08/13 11:29
32F：→ CoNsTaR: 慢的 08/13 11:29
33F：→ CoNsTaR: 例如你上面的例子，如果 rust 不能判定少讀一次記憶體位 08/13 11:29
34F：→ CoNsTaR: 址的語意是否還和原本一樣，那它就沒辦法用少讀一次的版 08/13 11:29
35F：→ CoNsTaR: 本替換比較慢的版本(雖然這個 case 是可判定的) 08/13 11:29
36F：推 CoNsTaR: 不知道這樣講有沒有比較清楚… 08/13 11:33
37F：→ grayStone: 我對樓上的解讀是，沒錯Rust比較快 08/13 12:48
38F：→ PkmX: compiler和library實做完全不一樣啊... 08/13 15:24
39F：→ os653: 我想C大的例子就類似用DMA跟以byte為單位讀取資料的差別吧 08/13 18:37
40F：→ os653: 一個用一行指令就完事，一個要用for迴圈跑幾千次這樣 08/13 18:38
41F：→ os653: Rust平常小勝，遇到可以取巧的指令大輸，結果就變成小輸 08/13 18:42
42F：推 james732: Rust在實作上沒有取巧的空間嗎？ 08/13 18:49
43F：推 Hazukashiine: @os653 可以用 restrict 提示 C Compiler 那兩個 08/13 20:42
44F：→ Hazukashiine: pointer 不會 alias 因此沒有你說的那個問題不存在 08/13 20:43
45F：推 Hazukashiine: -s 刪--xx-- 08/13 20:45
46F：推 LPH66: 不過 restrict 只有 C99 有, C++ 因為多型的關係狀況複雜 08/14 01:48
47F：→ LPH66: restrict 的語意碰上多型會有麻煩所以目前一直都沒有規定 08/14 01:48
48F：→ LPH66: (連 restrict 在 C++ 都不是關鍵字) 08/14 01:49
49F：→ LPH66: 雖然 g++ 有提供 __restrict 給 C++ 用但我不太清楚語意 08/14 01:50
50F：→ LPH66: 修正一下, 是 C99 以後的 C 才有 08/14 01:52
51F：推 ronin728: 那個網站寫測試程式的人都盡量壓榨效能，你可以點code 09/18 08:09
52F：→ ronin728: 來看看，C語言的code有強大的GMP護駕 XDD 09/18 08:09
53F：→ ronin728: GMP 好歹也是社區經營多年，測試結果數一數二的數學庫 09/18 08:10
54F：→ ronin728: 不過有好幾個測資確實無關lib，是rust比較慢 09/18 08:12