Question

我在周末阅读了铁锈book，我对所有权概念有疑问。我得到的印象是所有权用于静态确定资源可以解除分配的位置。现在，假设我们有以下内容：

{                                                 // 1
    let x;                                        // 2
    {                                             // 3
        let y = Box::new(1);                      // 4
        x = if flip_coin() {y} else {Box::new(2)} // 5
    }                                             // 6
}                                                 // 7

我很惊讶地发现编译器接受了这个程序。通过插入println!并为盒装值实现Drop特征，我看到包含值1的框将在第6行或第7行解除分配，具体取决于{{1}的返回值}。编译器如何知道何时解除分配该框？这是在运行时使用一些运行时信息决定的（比如标志是否仍然在使用该框）？

Answer 1

经过一些研究后，我发现Rust currently为每个实现Drop特征的类型添加了一个标志，以便它知道该值是否已被删除，这当然会导致运行 - 时间成本。有人建议通过使用static drops或eager drops来避免这种成本，但这些解决方案的语义存在问题，即可能会出现在您不期望的地方（例如在中间）代码块），特别是如果你习惯了C ++风格的RAII。现在已经达成共识，最好的折衷方案是different solution，其中标志从类型中删除。相反，标志将被添加到堆栈中，但仅当编译器无法确定何时静态执行drop（同时具有与C ++相同的语义）时，如果存在条件移动（如此处给出的示例）题。对于所有其他情况，将没有运行时成本。但是，似乎该提案不会及时实施1.0。

请注意，C ++具有与unique_ptr相关的类似运行时成本。实现新的Drop时，Rust在这方面将严格优于C ++。

我希望这是对情况的正确总结。归功于u / dyoll1013，u / pcwalton，u / !! kibwen，u / Kimundi on reddit，Chris Morgan来自SO。

Answer 2

在非优化代码中，Rust使用动态检查，但很可能会在优化代码中消除它们。

我查看了以下代码的行为：

#[derive(Debug)]
struct A {
    s: String
}

impl Drop for A {
    fn drop(&mut self) {
        println!("Dropping {:?}", &self);
    }
}

fn flip_coin() -> bool { false }

#[allow(unused_variables)]
pub fn test() {
    let x;
    {
        let y1 = A { s: "y1".to_string() };
        let y2 = A { s: "y2".to_string() };
        x = if flip_coin() { y1 } else { y2 };
        println!("leaving inner scope");
    }
    println!("leaving middle scope");
}

与您对另一个答案的评论一致，在{离开内部范围“println之后发生了对drop的单独调用的字符串的调用。这似乎与人们期望y的范围延伸到他们的区块结束时一致。

查看汇编语言，在没有优化的情况下编译，似乎if语句不仅将y1或y2复制到x，而且还将任何变量提供给移动源。这是测试：

.LBB14_8:
    movb    -437(%rbp), %al
    andb    $1, %al
    movb    %al, -177(%rbp)
    testb   $1, -177(%rbp)
    jne     .LBB14_11
    jmp     .LBB14_12

这是'then'分支，它将“y1”字符串移动到x。请特别注意对memset的调用，它在移动后将y1清零：

.LBB14_11:
    xorl    %esi, %esi
    movl    $32, %eax
    movl    %eax, %edx
    leaq    -64(%rbp), %rcx
    movq    -64(%rbp), %rdi
    movq    %rdi, -176(%rbp)
    movq    -56(%rbp), %rdi
    movq    %rdi, -168(%rbp)
    movq    -48(%rbp), %rdi
    movq    %rdi, -160(%rbp)
    movq    -40(%rbp), %rdi
    movq    %rdi, -152(%rbp)
    movq    %rcx, %rdi
    callq   memset@PLT
    jmp     .LBB14_13

（直到你意识到所有这些movq指令只是从%rbp-64复制32个字节（即y1）到%rbp-176，这是x，或者至少是一些临时的，最终会是x。）注意它复制32个字节，而不是你期望的Vec（一个指针加上两个usize）。这是因为Rust在结构中添加了一个隐藏的“drop flag”，指示值是否有效，跟随三个可见字段。

这里是'else'分支，为y2完全相同：

.LBB14_12:
    xorl    %esi, %esi
    movl    $32, %eax
    movl    %eax, %edx
    leaq    -128(%rbp), %rcx
    movq    -128(%rbp), %rdi
    movq    %rdi, -176(%rbp)
    movq    -120(%rbp), %rdi
    movq    %rdi, -168(%rbp)
    movq    -112(%rbp), %rdi
    movq    %rdi, -160(%rbp)
    movq    -104(%rbp), %rdi
    movq    %rdi, -152(%rbp)
    movq    %rcx, %rdi
    callq   memset@PLT
.LBB14_13:

接下来是“离开内部范围”println的代码，这很难看，所以我不会在这里包含它。

然后我们在y1和y2上调用“glue_drop”例程。这似乎是一个编译器生成的函数，它接受一个A，检查它的String的Vec的drop标志，如果设置了，则调用A的drop例程，然后调用它包含的String的drop例程。

如果我正确读这个，那就非常聪明：即使它是A，我们需要先调用drop方法，Rust知道它可以使用...... 吸气 ... A中String内Vec的drop标志，作为指示是否需要删除A的标志。

现在，在使用优化进行编译时，内联和流分析应该识别肯定会发生丢弃的情况（并省略运行时检查），或者肯定不会发生（并且完全省略掉线）。我相信我听说过将then / else子句后面的代码复制到两个路径中的优化，然后将它们专门化。这将消除此代码中的所有运行时检查（但重复println！调用）。

正如原始海报所指出的那样，有RFC提议将drop标志移出值，而是将它们与保存值的堆栈槽相关联。

因此，优化的代码可能根本没有任何运行时检查。但是，我不能让自己阅读优化代码。为什么不亲自尝试一下？

所有权和有条件执行的代码

2 个答案: