为什么我的Rust程序比同等的Java程序慢？

我在Rust中玩二进制序列化和反序列化，并注意到二进制反序列化比Java慢几个数量级 . 为了消除由于例如分配和开销导致的开销的可能性，我只是从每个程序中读取二进制流 . 每个程序从磁盘上的二进制文件读取，该文件包含一个包含输入值数的4字节整数，以及一个8字节大端IEEE 754-编码浮点数的连续块 . 这是Java实现：

import java.io.*;

public class ReadBinary {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DataInputStream input = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(args[0])));
        int inputLength = input.readInt();
        System.out.println("input length: " + inputLength);
        try {
            for (int i = 0; i < inputLength; i++) {
                double d = input.readDouble();
                if (i == inputLength - 1) {
                    System.out.println(d);
                }
            }
        } finally {
            input.close()
        }
    }
}

这是Rust的实现：

fn main() {
    use std::os;
    use std::io::File;
    use std::io::BufferedReader;

    let args = os::args();
    let fname = args[1].as_slice();
    let path = Path::new(fname);
    let mut file = BufferedReader::new(File::open(&path));
    let input_length = read_int(&mut file) as uint;
    for i in range(0u, input_length) {
        let d = read_double_slow(&mut file);
        if i == input_length - 1 {
            println!("{}", d);
        }
    }
}

fn read_int<R : Reader>(input: &mut R) -> i32 {
    match input.read_be_i32() {
        Ok(x) => x,
        Err(e) => fail!(e)
    }
}

fn read_double_slow<R : Reader>(input: &mut R) -> f64 {
    match input.read_be_f64() {
        Ok(x) => x,
        Err(e) => fail!(e)
    }
}

我正在输出最后一个值，以确保实际读取所有输入 . 在我的机器上，当文件包含（相同）3000万个随机生成的双精度数时，Java版本运行0.8秒，而Rust版本运行40.8秒 .

怀疑Rust的字节解释本身效率低下，我用自定义浮点反序列化实现重试了它 . 内部是almost exactly the same as what's being done in Rust's Reader，没有 IoResult 包装器：

fn read_double<R : Reader>(input: &mut R, buffer: &mut [u8]) -> f64 {
    use std::mem::transmute;
    match input.read_at_least(8, buffer) {
        Ok(n) => if n > 8 { fail!("n > 8") },
        Err(e) => fail!(e)
    };
    let mut val = 0u64;
    let mut i = 8;
    while i > 0 {
        i -= 1;
        val += buffer[7-i] as u64 << i * 8;
    }
    unsafe {
        transmute::<u64, f64>(val);
    }
}

为了使这项工作，我对早期的Rust代码所做的唯一更改是创建一个8字节的片，以便传入和（重新）用作 read_double 函数中的缓冲区 . 这产生了显着的性能提升，平均运行时间约为5.6秒 . 不幸的是，与Java版本相比，这仍然明显更慢（并且更冗长！），因此难以扩展到更大的输入集 . 是否可以做一些事情来使Rust在Rust中运行得更快？更重要的是，是否有可能以这样的方式进行这些更改：它们可以合并到默认的 Reader 实现本身，以减少二进制I / O的痛苦？

作为参考，这是我用来生成输入文件的代码：

import java.io.*;
import java.util.Random;

public class MakeBinary {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DataOutputStream output = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(System.out));
        int outputLength = Integer.parseInt(args[0]);
        output.writeInt(outputLength);
        Random rand = new Random();
        for (int i = 0; i < outputLength; i++) {
            output.writeDouble(rand.nextDouble() * 10 + 1);
        }
        output.flush();
    }
}

（请注意，生成随机数并将其写入磁盘只需要在我的测试计算机上花费3.8秒 . ）