假设两个可变引用都不能别名，Rust编译器为什么不优化代码？

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据我所知，引用/指针别名会阻碍编译器生成优化代码的能力，因为它们必须确保在两个引用/指针确实是别名的情况下，生成的二进制文件的行为正确。例如，在以下C代码中，

void adds(int  *a, int *b) {
    *a += *b;
    *a += *b;
}

当clang version 6.0.0-1ubuntu2 (tags/RELEASE_600/final)用-O3标志编译时，它发出

0000000000000000 <adds>:
   0:    8b 07                    mov    (%rdi),%eax
   2:    03 06                    add    (%rsi),%eax
   4:    89 07                    mov    %eax,(%rdi)  # The first time
   6:    03 06                    add    (%rsi),%eax
   8:    89 07                    mov    %eax,(%rdi)  # The second time
   a:    c3                       retq

下面的代码存回(%rdi)两次的情况下，int *a和int *b别名。

当我们明确告诉编译器这两个指针不能使用restrict关键字别名时：

void adds(int * restrict a, int * restrict b) {
    *a += *b;
    *a += *b;
}

然后Clang将发出二进制代码的更优化版本：

0000000000000000 <adds>:
   0:    8b 06                    mov    (%rsi),%eax
   2:    01 c0                    add    %eax,%eax
   4:    01 07                    add    %eax,(%rdi)
   6:    c3                       retq

由于Rust确保（不安全代码中除外）两个可变引用不能别名，因此我认为编译器应该能够发出代码的更优化版本。

当我用下面的代码测试，并编译它rustc 1.35.0有-C opt-level=3 --emit obj，

#![crate_type = "staticlib"]
#[no_mangle]
fn adds(a: &mut i32, b: &mut i32) {
    *a += *b;
    *a += *b;
}

它产生：

0000000000000000 <adds>:
   0:    8b 07                    mov    (%rdi),%eax
   2:    03 06                    add    (%rsi),%eax
   4:    89 07                    mov    %eax,(%rdi)
   6:    03 06                    add    (%rsi),%eax
   8:    89 07                    mov    %eax,(%rdi)
   a:    c3                       retq

这不采取保证的优势a，并b不能别名。

这是因为当前的Rust编译器仍在开发中，并且尚未合并别名分析来进行优化吗？

这是因为即使在安全的Rust中，仍然有可能a并b可能出现别名吗？

rust compiler-optimization llvm-codegen

— 志尧
source

godbolt.org/z/aEDINX，很奇怪

— Stargateur，

旁注：“ 由于Rust确保（不安全代码中除外）两个可变引用不能别名 ” –值得一提的是，即使在unsafe代码中，也不允许使用别名可变引用并导致未定义行为。您可以使用别名原始指针，但是unsafe代码实际上不允许您忽略Rust标准规则。这只是一个普遍的误解，因此值得指出。

— 卢卡斯·卡尔伯托德

我花了一些时间弄清楚示例的内容，因为我不懂asm，所以万一它对其他人有帮助：归结为是否可以将+=正文中的两个操作adds重新解释为*a = *a + *b + *b。如果指针没有别名，它们可以别名，您甚至可以b* + *b在第二个asm清单中查看内容2: 01 c0 add %eax,%eax。但是，如果它们使用别名，则它们不能这样做，因为*b到第二次添加时，它将包含与第一次（4:在第一个asm列表的行中存储的值）不同的值。

— dlukes

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Rust最初确实启用了LLVM的noalias属性，但这导致了错误的代码编译。当所有受支持的LLVM版本不再重新编译代码时，它将重新启用。

如果添加-Zmutable-noalias=yes到编译器选项，则会得到预期的程序集：

adds:
        mov     eax, dword ptr [rsi]
        add     eax, eax
        add     dword ptr [rdi], eax
        ret

简而言之，Rust在所有地方都使用了C的restrict关键字，比任何普通的C程序都流行得多。这对LLVM的极端情况产生了超出其正确处理能力的影响。事实证明，C和C ++程序员根本不像Rust中那样频繁使用。restrict&mut

这已经发生过多次了。

Rust 1.0至1.7-已noalias启用
Rust 1.8到1.27- noalias禁用
Rust 1.28至1.29- noalias启用
Rust 1.30到??? — noalias禁用

假设两个可变引用都不能别名，Rust编译器为什么不优化代码？

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