Rust优于C++的两个原因 ？

尽管学习曲线陡峭，Rust已经证明了自己是一门值得掌握的语言。今天，让我们深入研究一下Rust优于C++语言的原因。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

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原因1：积极的编译器优化Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

• Rust的编译器(LLVM)比C++编译器更积极地优化代码，这是因为所有权规则，LLVM可以做出假设。
• LLVM在内联函数方面更加积极，特别是对于小函数。内联避免了函数调用开销并使其快速。

例如，下面的函数可能会或可能不会被C++编译器内联，但LLVM肯定会内联它。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

fn f(n: i32, dp: &mut Vec<i32>) -> i32 {    let n1 = n as usize;    if dp[n1] != -1 {        return dp[n1];    }    dp[n1] = Self::f(n-1, dp) + Self::f(n-2, dp) + Self::f(n-3, dp);    dp[n1]}

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原因2：较低的运行时开销Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

1，C++栈展开导致运行缓慢

什么是栈展开？Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

每当抛出异常时，在栈上开始分配资源和调用对象的析构函数的过程，这称为栈展开。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

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class Resource {public:    Resource() {        std::cout << "Resource acquired/n";    }    ~Resource() {        std::cout << "Resource released/n";    }};void foo() {    Resource res; // Resource acquired    throw std::runtime_error("Error in foo");}int main() {    try {        foo();    } catch (const std::runtime_error& e) {        std::cerr << "Caught exception: " << e.what() << std::endl;    }    return 0;}

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栈展开是如何工作的？Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

• 调用foo()时，它获取一个Resource对象。
• 然后抛出std::runtime_error异常。
• 作为结果，栈开始展开，并调用res的析构函数来释放Resource。
• 然后，在main()函数中捕获异常。
• 这确保了即使在出现异常的情况下也能正确地清理资源。

栈展开有运行时开销，当存在深度嵌套的函数调用或具有复杂析构函数的对象时，将花费时间来释放对象。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

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2，Rust使用Result和Option类型删除了的栈展开

Rust的Result和Option类型用于错误处理，通过模式匹配而不是异常来处理。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

fn divide(a: i32, b: i32) -> Result {    if b == 0 {        return Err("Division by zero");    }    Ok(a / b)}fn main() {    match divide(10, 0) {        Ok(result) => println!("Result: {}", result),        Err(e) => eprintln!("Error: {}", e),    }}

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3，C++运行时类型信息(RTTI)增加了二进制大小和运行时开销

增加二进制大小：Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

运行时类型信息(RTTI)，RTTI意味着在运行时执行动态类型检查和类型转换。当启用RTTI时，编译器在二进制文件中包含额外的元数据以支持动态类型信息。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

这些元数据通常包括：类型信息表(类型描述符)、用于动态调度等的虚函数表(vtable)。这些表增加了二进制文件的大小，特别是对于具有大量多态类的程序。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

增加执行时间：Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

动态强制转换(dynamic_cast)，这包括运行时类型检查，以确保转换的正确性。这种类型检查增加了程序执行时间的开销。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

虚函数调用，C++语言中的动态多态性适用于虚函数调用，这需要在运行时查找适当的函数。与静态调度相比，会产生额外的运行时开销。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

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#include <iostream>#include <typeinfo>class Base {public:    virtual ~Base() {}};class Derived : public Base {};int main() {    Base* ptr = new Derived();    Derived* derived = dynamic_cast(ptr);    if (derived) {        std::cout << "Dynamic cast successful/n";    } else {        std::cout << "Dynamic cast failed/n";    }    delete ptr;    return 0;}

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4，Rust中没有RTTI ???

Rust的类型系统支持多态行为和动态分派(基于trait和enum)，而不需要RTTI。Box启用动态分派，不需要运行时类型信息。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

trait Printable {    fn print(&self);}struct Base;struct Derived;impl Printable for Base {    fn print(&self) {        println!("Base");    }}impl Printable for Derived {    fn print(&self) {        println!("Derived");    }}fn main() {    let base: Box = Box::new(Derived);    base.print();}

Rust的编译器建立在LLVM上，将高级结构转换为高效的机器码。Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

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Rust优于C++的这两个原因成立吗？？？Bwa28资讯网——每日最新资讯28at.com

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