在 Rust 中设置对象参数的性能

Question

到目前为止，我一直想知道在 Rust 中遇到的不同的实例化结构的方法。因此，当一切都是 public:

时，手动设置所有字段的方式最多 basic/simple

let a = Structure { arg1: T, arg2: T, ... }

当需要隐私和更好的界面 and/or 默认值时，通常使用 'contructors' 例如 new() 等：

let a = Structure::new(arg1, arg2, ...)

现在，到目前为止，这对我来说有点意义。然而，似乎还有第三种常见的方式来做同样的事情，这让我最困惑。这是一个具体的例子：

let mut image_file = OpenOptions::new()
                        .write(true)
                        .truncate(true)
                        .create(true)
                        .open(file_path)
                        .unwrap();

所以我的问题是：

这些不同的解决方案（如果有的话）对性能有何影响？
每个的一般优点和缺点是什么？
是否有更多方法可以做到这一点？
最佳做法是什么？

Answer 1

您已经确定了 3 种创建 struct 的方法：

直接：直接初始化其字段，
构造函数：调用初始化 struct、
Builder：组装 struct 个元素，然后最终初始化一个 struct。

Are there more ways of doing the same?

直接初始化有两种变体：直接初始化每个字段，或者初始化几个字段并 "defaulting" 其他字段 struct S { f0, .. OTHERS } 其中 OTHERS 是 [=16= 的实例].

Constructor 和 Builder 方法有指数级的变化，具体取决于您如何对参数进行分组，在某些情况下，两者之间的界限会很模糊。

但是，所有方法都必须在某个点收敛并使用 (1) 创建 S.

的实例

What are general benefits and disadvantages of each?

这在某种程度上...无关紧要。

3 个备选方案中的每一个都满足不同的需求：

直接初始化需要可访问字段；由于 pub 字段很少见，因此它主要在板条箱中使用，但客户无法使用。
Constructor 和 Builder 允许建立不变量，因此是主要客户端的接口。

构造函数简单但不灵活：在不破坏向后兼容性的情况下不能添加新参数（当然，另一个构造函数可以）；另一方面，Builder 是灵活的，但代价是冗长。

What are the performance impact of these different solutions ( if any )?

理想情况下，在优化的二进制文件中，Constructor 和 Builder 应该具有相同的成本。如果重要，请配置文件。

直接初始化将比建立不变量的任何一个更快，因为它没有。不过，比较非等效功能的性能并不重要。

Which is the best practice?

避免直接初始化。

直接初始化不建立不变量，建立不变量取决于周围的代码，因此这意味着任何时候使用直接初始化都会重复不变量检查代码，这违反了 DRY 原则。

直接初始化也有悖于封装，阻止了底层结构的任何进一步更改，直至所使用字段的类型。这通常是不可取的。

一如既往地有例外。最突出的是实现 Constructor 或 Builder 需要使用直接初始化。

在 Constructor 和 Builder 之间进行选择更加主观。一般来说，当参数很少时，我推荐使用构造函数，即使这意味着要写几个参数，例如Vec::{new, with_capacity}。如果需要为有意义的每个参数组合编写一个构造函数，那么当构造函数的数量失控时，请改用生成器。

在 Rust 中设置对象参数的性能

Performance of setting parameters of an object in Rust

struct

constructor

rust

instantiation