如何用一个非零值初始化数组

Question

我正在创建一个数字类型，它使用数组来存储数字。为了实现特征 One，我发现自己编写了这样的代码：

    fn one() -> Self {
        let mut ret_array = [0; N];
        ret_array[0] = 1;
        Self(ret_array)
    }

有没有其他方法可以用一个个非零元素初始化数组？

Answer 1

我不这么认为，不。

但是 Rust 编译器理解您想要实现的目标并且 optimizes it accordingly:

pub fn one<const N: usize>() -> [i32; N] {
    let mut ret_array = [0; N];
    ret_array[0] = 1;
    ret_array
}


pub fn one_with_length_5() -> [i32; 5] {
    one()
}

example::one_with_length_5:
        mov     rax, rdi
        xorps   xmm0, xmm0
        movups  xmmword ptr [rdi + 4], xmm0
        mov     dword ptr [rdi], 1
        ret

xorps xmm0, xmm0 将 16 字节（或 4 整数）SSE 寄存器 xmm0 设置为 [0,0,0,0]。
movups xmmword ptr [rdi + 4], xmm0 将 xmm0 寄存器的所有 4 个整数复制到位置 [rdi + 4]，即 ret_array 的元素 1、2、3 和 4。
mov dword ptr [rdi], 1 将值 1 移动到 ret_array 的第一个元素。
ret_array是在[=25=的位置]，[rdi + 4]是在[=27=的位置的元素]，[rdi + 8]是在[=29的位置的元素=]，等等

如您所见，它仅将其他四个值初始化为 0，然后将第一个值设置为 1。第一个值不会被写入两次。

小提示

如果您将 N 设置为例如8，它确实实际上写了两次值：

example::one_with_length_8:
        mov     rax, rdi
        xorps   xmm0, xmm0
        movups  xmmword ptr [rdi + 16], xmm0
        movups  xmmword ptr [rdi + 4], xmm0
        mov     dword ptr [rdi], 1
        ret

有趣的是，它实际上并没有写两次值[0]，而是写了值[4]。它一次写入 [1,2,3,4]，然后写入 [4,5,6,7]，然后写入 [0]。但那是因为这是最快的方法。它在 SSE 寄存器中存储 4 个零整数，然后 zero-initializes 向量一次存储 4 个整数。在没有 4-int SSE 命令帮助的情况下，两次写入 int 比初始化其他值更快。

如果您完全手动初始化它，甚至会发生这种情况：

pub fn one_with_length_8() -> [i32; 8] {
    [1,0,0,0,0,0,0,0]
}

example::one_with_length_8:
        mov     rax, rdi
        mov     dword ptr [rdi], 1
        xorps   xmm0, xmm0
        movups  xmmword ptr [rdi + 4], xmm0
        movups  xmmword ptr [rdi + 16], xmm0
        ret

你可以看到顺序不同，但指令是相同的。

如何用一个非零值初始化数组

How to initialize array with one non-zero value

rust

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