Почему компилятор Rust не оптимизирует код, предполагая, что две изменяемые ссылки не могут иметь псевдоним?

Насколько я знаю, псевдонимы ссылок и указателей могут препятствовать способности компилятора генерировать оптимизированный код, поскольку они должны гарантировать, что сгенерированный двоичный код ведет себя правильно в случае, когда две ссылки / указатели действительно являются псевдонимами. Например, в следующем C-коде

void adds(int  *a, int *b) {
    *a += *b;
    *a += *b;
}

при компиляции с помощью clang version 6.0.0-1ubuntu2 (tags/RELEASE_600/final) с флагом -O3 он выдает

0000000000000000 <adds>:
   0:    8b 07                    mov    (%rdi),%eax
   2:    03 06                    add    (%rsi),%eax
   4:    89 07                    mov    %eax,(%rdi)  # The first time
   6:    03 06                    add    (%rsi),%eax
   8:    89 07                    mov    %eax,(%rdi)  # The second time
   a:    c3                       retq

Здесь код сохраняется обратно в (%rdi) дважды в случае int *a и int *b псевдоним.

Когда мы явно сообщаем компилятору, что эти два указателя не могут иметь псевдоним с ключевым словом restrict:

void adds(int * restrict a, int * restrict b) {
    *a += *b;
    *a += *b;
}

, тогда Clang выдаст более оптимизированную версию двоичного кода:

0000000000000000 <adds>:
   0:    8b 06                    mov    (%rsi),%eax
   2:    01 c0                    add    %eax,%eax
   4:    01 07                    add    %eax,(%rdi)
   6:    c3                       retq

Поскольку Rust удостоверяется (за исключением небезопасного кода), что две изменяемые ссылки не могут быть псевдонимами, я думаю, что компилятор должен иметь возможность создавать более оптимизированную версию кода.

Когда я тестирую с помощью приведенного ниже кода и компилирую его с rustc 1.35.0 с -C opt-level=3 --emit obj,

#![crate_type = "staticlib"]
#[no_mangle]
fn adds(a: &mut i32, b: &mut i32) {
    *a += *b;
    *a += *b;
}

, он генерирует:

0000000000000000 <adds>:
   0:    8b 07                    mov    (%rdi),%eax
   2:    03 06                    add    (%rsi),%eax
   4:    89 07                    mov    %eax,(%rdi)
   6:    03 06                    add    (%rsi),%eax
   8:    89 07                    mov    %eax,(%rdi)
   a:    c3                       retq

Это не использует преимущества гарантировать, что a и b не могут иметь псевдоним.

Это потому, что текущий компилятор Rust все еще находится в разработке и еще не включил анализ псевдонимов для оптимизации?

Это потому, что все еще существует вероятность того, что a и b могли бы создать псевдоним даже в безопасном Русте?

259
задан Peter Mortensen 9 August 2019 в 11:51
поделиться