主要观点:
- Rust 内置了很好的函数式编程工具,围绕迭代器概念,且注重性能和底层控制,使用函数式编程模式可兼具高性能和高可读性。
- 对于不同的操作(如映射
map
、折叠fold
、错误处理等),for
循环和函数式编程方式各有优劣,需根据具体情况选择。
关键信息和重要细节:
映射
map
:- 简单
for
循环性能较好,通过Vec::with_capacity
预先分配空间可避免部分内存重新分配从而更快约 30%。 map
操作更具声明性,将原向量转为迭代器,map
返回带有映射操作的迭代器,collect
将迭代器转为向量,在 Rust 中map
比简单for
循环快约 6 倍,但具体原因未知,可能避免了分配或使用了 SIMD。
- 简单
折叠
fold
(减少):- 简单
for
循环在构建新集合时比reduce
(Rust 中的fold
)快很多,如对 50,000 项列表进行扁平化操作快约 180 倍。 - 在迭代器级别使用
fold
可避免创建过多向量,但性能提升不明显,如使用chain
和collect
组合迭代器比concat
快约 20%,仍比for
循环慢约 4 倍,而使用flat_map
比concat
快但仍比for
循环慢 4 倍。
- 简单
错误处理和
map
:- Rust 通过返回
Result
来处理错误,map
在处理错误时功能等价于带有?
操作符的for
循环,with_capacity
可自动获取大小提示。 - 对于复杂的错误处理,
for
循环在某些情况下更方便,如在可失败的扁平化操作中,for
循环比try_fold
更易读和编写。
- Rust 通过返回
结论:
- 进行集合转换时
map
很有用,但fold
较复杂,在复杂场景中构建结构时fold
有优势,for
循环也有其优点,如可break
和return
,处理复杂错误更方便。
- 进行集合转换时
更新:
- 发现一种通过修改
fold
的累加器来实现与简单for
循环相同速度的方法,且在 Rust 中可安全修改移动的Vec
,但仍认为for
循环更易理解和处理错误。 - 实验中使用简单
i32
整数,不同数据类型性能不同,如将i32
转为f64
时map
更快,转为String
时性能差异消失,使用extend
比手动在内部循环中推送稍快但仍比for
循环慢。
- 发现一种通过修改
总结:Rust 中函数式编程和for
循环各有优势,应根据具体情况选择,同时要考虑数据类型等因素对性能的影响。
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