怎麼讓 Rust 跑得快一點

rust golang go

sendxph 2019-10-23 21:11:27 ‧ 4405 瀏覽

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寫個小程式，用暴力的方法不斷地找出 10000000 之後的質數，本來想說 Rust 和 Go 幾乎相同的寫法應該會差不多的，不過實際執行時 Go 卻明顯快很多，實在搞不懂怎麼回事，特來請教，謝謝。

// Rust

fn main() {
    println!("Hello, Rust");

    let mut i: u64 = 10000000;
    let mut c: u64 = 0;

    loop {
        c = 0;

        for j in 2..i {
            if i % j == 0 {
                c += 1;
            }
        }

        if c == 0 {
            println!(
                "i = {}, c = {}\t>>=======> {} is a prime. By Rust!",
                i, c, i
            );
        } else {
            println!("i = {}, c = {}", i, c);
        }

        i += 1;
    }
}

// Go

package main

import "fmt"

func main() {
        fmt.Printf("Hello, Go")

        var i uint64 = 10000000
        var c uint64 = 0

        for {
                c = 0
                for j := uint64(2); j < i; j++ {
                        if i%j == 0 {
                                c = c + 1
                        }
                }

                if c == 0 {
                        fmt.Printf("i = %d, c = %d\t>>=======> %d is a prime. By Go!\n", i, c, i)
                } else {
                        fmt.Printf("i = %d, c = %d\n", i, c)
                }

                i = i + 1
        }
}

$ rustc -vV
rustc 1.38.0
binary: rustc
commit-hash: unknown
commit-date: unknown
host: x86_64-unknown-linux-gnu
release: 1.38.0
LLVM version: 7.0

一級屠豬士 iT邦大師 1 級 ‧ 2019-10-23 22:43:38 檢舉

rust 編譯時要用 cargo build --release
https://doc.rust-lang.org/cargo/commands/cargo-build.html
才會最佳化, 這樣才會快. 一般是會增加除錯,也沒最佳化.

sendxph iT邦新手 5 級 ‧ 2019-10-24 11:58:17 檢舉

謝謝大大, 讓我知道問題是出在沒有做最佳化, 謝謝您的寶貴意見

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3 個回答

DanSnow

iT邦好手 1 級 ‧ 2019-10-24 10:22:52

最佳解答

因為你這樣是無窮迴圈，如果要計時來比較速度的話沒辦法比，所以我這邊先改了一下你的程式，讓它們跑到同一個數字就停下來：

Rust:

fn main() {
    println!("Hello, Rust");

    for i in 10000000..10000500 {
        let mut c: u64 = 0;
        for j in 2..i {
            if i % j == 0 {
                c += 1;
            }
        }

        if c == 0 {
            println!(
                "i = {}, c = {}\t>>=======> {} is a prime. By Rust!",
                i, c, i
            );
        } else {
            println!("i = {}, c = {}", i, c);
        }
    }
}

Rust 用 rustc -O -o prime-rs prime.rs 編譯

Go:

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Printf("Hello, Go")

	var c uint64

	for i := uint64(10000000); i < 10000500; i++ {
		for j := uint64(2); j < i; j++ {
			if i%j == 0 {
				c = c + 1
			}
		}

		if c == 0 {
			fmt.Printf("i = %d, c = %d\t>>=======> %d is a prime. By Go!\n", i, c, i)
		} else {
			fmt.Printf("i = %d, c = %d\n", i, c)
		}

		i = i + 1
	}
}

Go 則是用 go build -o prime-go prime.go 編譯，預設 Go 似乎就會最佳化了，所以這邊就沒另外加什麼參數
https://stackoverflow.com/questions/45003259/passing-an-optimization-flag-to-a-go-compiler

然後都用 hyperfine 測速度得到以下結果：

Command	Mean [s]	Min [s]	Max [s]	Relative
`./prime-rs`	13.185 ± 0.026	13.151	13.245	1.0
`./prime-go`	20.795 ± 0.094	20.701	21.018	1.0

其實這樣光這樣就可以看到 Rust 已經比較快跑完了，但如果把 Rust 的程式再修改一下，中間的 for j in 2..i 這段改成以下這樣，用 Iterator 做的話：

 let c = (2..i).filter(|j| i % j == 0).count();

再跑一次結果：

Command	Mean [s]	Min [s]	Max [s]	Relative
`./prime-rs`	11.558 ± 0.077	11.488	11.713	1.0

所以並沒有 Rust 跑比較慢這回事，有可能是你沒有開最佳化之類的原因導致的

另外補充一下我測試的環境

$ rustc -vV
rustc 1.40.0-nightly (e413dc36a 2019-10-14)
binary: rustc
commit-hash: e413dc36a83a5aad3ab6270373000693a917e92b
commit-date: 2019-10-14
host: x86_64-unknown-linux-gnu
release: 1.40.0-nightly
LLVM version: 9.0
$ cat /proc/cpuinfo
...
model name      : Intel(R) Core(TM) i5-7200U CPU @ 2.50GHz
...