将Rust代码中的let移出循环是否有收益？Drop与编译输出分析

原始代码 #

use std::sync::atomic::{AtomicBool, Ordering};

fn do_something_under_lock(
    is_locked: &AtomicBool,
) {
    loop {
        let lock_acquired = is_locked
            .compare_exchange(false, true, Ordering::Acquire, Ordering::Relaxed)
            .is_ok();

        if lock_acquired {
            // Do something
            // ...

            is_locked.store(false, Ordering::Release);
            break;
        }
    }
}

修改后的代码（将let移出循环） #

use std::sync::atomic::{AtomicBool, Ordering};

fn do_something_under_lock(
    is_locked: &AtomicBool,
) {
    let mut lock_acquired;
    loop {
        lock_acquired = is_locked
            .compare_exchange(false, true, Ordering::Acquire, Ordering::Relaxed)
            .is_ok();

        if lock_acquired {
            // Do something
            // ...

            is_locked.store(false, Ordering::Release);
            break;
        }
    }
}

针对以上代码修改，解答如下：

1. 这种修改是否能带来性能收益？ #

完全没有性能收益。lock_acquired是布尔值，属于栈上的基础简单类型，循环内声明和循环外声明再重复赋值，对性能的影响可以忽略不计。而且开启优化（-O）后的Rust编译器会自动识别这种场景，将变量分配优化到最优状态，两种写法在性能上无差异。

2. 由于lock_acquired的作用域看似发生变化，是否会改变Drop trait的调用时机？ #

不会。原因有两点：一是bool类型本身没有实现Drop trait，根本不会触发drop方法；二是就算是实现了Drop的类型，这种修改才会改变drop时机，但这里完全不涉及这个场景。

3. 编译器是否会为两段代码生成相同的机器码？ #

开启优化（-O）的情况下，会生成完全相同的机器码。Rust基于LLVM的后端优化会彻底忽略这种表面的作用域差异，识别出两种写法的逻辑完全一致，最终生成相同的二进制指令。

4. 查看编译器输出的最佳方式是什么？ #

可以通过以下几种方式：

• 生成汇编代码：使用rustc --emit asm -O your_code.rs，会生成对应的.s汇编文件，直接查看底层指令。
• 生成LLVM中间表示：使用rustc --emit llvm-ir -O your_code.rs，生成.ll文件，能清晰看到编译器的优化过程。
• 使用cargo asm工具：先通过cargo install cargo-asm安装，之后用cargo asm do_something_under_lock可以直接查看目标函数的汇编代码，定位更精准。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user22165515