Rust中使用usize索引在部分架构上是否存在性能低效问题？

原说法是否正确？ #

这个说法有一定道理：像8位AVR这类架构里，usize（对应指针宽度）是16位的，但架构本身支持高效的单周期8位运算。对于长度不足256的数组，理论上用8位类型做索引更高效，但实际性能得看编译器的优化水平。

编译器会自动优化吗？ #

会的。在开启--release优化模式时，rustc能通过静态分析识别出数组长度小于256的情况，自动把usize索引的操作降级为8位运算，不会产生额外的16位操作开销。比如在AVR上编译小数组索引代码，优化后的汇编会直接用8位寄存器和指令，和手动用u8的效果完全一样。

能不能强制用更小的类型做索引？ #

Rust的数组索引语法硬性要求索引必须是usize，没法直接用u8这类更小类型。不过可以间接实现类似效果：

• 手动把u8转成usize再索引：比如写array[idx as usize]，开启优化后这种转换不会有额外开销，编译器会直接生成8位运算指令。
• 封装一个自定义数组类型，对外提供接受u8作为索引的方法，内部还是做usize转换，本质和第一种方法没区别。

另外，曾经有提案讨论过允许非usize类型作为索引，但最终没被采纳——一来会增加语言复杂度，二来现有编译器优化已经能覆盖绝大多数场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者herrkami