#prog #rust #rustreleasenotes

Вышел Rust 1.98.0! Как всегда, кусочки — тут, мясо — там.

▪️Обычно я пишу про новые вещи в порядке: фичи языка, добавления в std, изменения в cargo. В этот раз я напишу сначала про фичу, которая номинально является новым API в std, но которая даёт возможности, ранее невыразимые в языке (без использования интринсиков, по крайней мере).

Как известно, типы с плавающей точкой не обладают свойствами, которые имеются у действительных чисел в математике — в частности, у чисел с плавающей точкой сложение не является ассоциативной операцией. Это связывает руки оптимизатору, который обязан предохранять поведение. Например, если есть код типа

fn dot(a: &[f32], b: &[f32]) -> f32 {
    let mut sum = 0.0;
    for i in 0..a.len() {
        sum += a[i] * b[i];
    }
    sum
}

, то компилятор обязан генерировать код, который считывает и суммирует произведения чисел из слайсов по одному. Он не может, скажем, векторизовать код, поскольку подобная трансформация неизбежно меняет порядок, в котором суммируются числа, и это может заметно повлиять на результаты (это, кстати, был мотивирующий пример для предложения добавить API, описанный ниже).

Типы f32 и f64 (а также f16 и f128, но их ещё не стабилизировали) обзавелись методами algebraic_{add, sub, mul, div, rem}. Они выполняют указанные арифметические операции, но, в отличие от обычных арифметических операций, оптимизатор может переупорядочивать их, используя тождества, справедливые для действительных чисел и, вообще говоря, неверные для чисел с плавающей точкой. Взамен компилятор в состоянии оптимизировать код значительно лучше — в частности, пример выше можно переписать в виде

fn dot(a: &[f32], b: &[f32]) -> f32 {
    let mut sum = 0.0f32;
    for i in 0..a.len() {
        sum = sum.algebraic_add(a[i].algebraic_mul(b[i]));
    }
    sum
}

, и тогда генерируемый код теперь использует SIMD и на процессорах, поддерживающих набор инструкций AVX2, код может работать до восьми раз быстрее!

Данные операции идейно схожи с ключами -ffast-math, но обладают большей гранулярностью и, в отличие от них, не страдают от драконовских ограничений в виде UB на операциях с NaN.

▪️Компилятор теперь реагирует на #[no_mangle] функции, которые некорректно переопределяют функции, ожидаемые рантаймом (ошибка компиляции) и ожидаемые std (предупреждение).

▪️Компилятор теперь предупреждает, если функция возвращает core::ffi::c_void по значению. Тип void в C и C++ отображается на () в Rust, а c_void нужно использовать, только через указатель.

▪️Атрибут #[repr(transparent)] можно применить на структуру, где одно поле "значимо", а остальные имеют "тривиальные" типы. Ранее ими считались все типы нулевого размера с единичным выравниванием, но с этой версии из этого списка исключили #[repr(C)] типы, типы с приватными полями и #[non_exhaustive] типы.

▪️#[derive(PartialOrd)] в генерируемом коды теперь просто возвращает Some(self.cmp(rhs)), если используется одновременно с #[derive(Ord)]. Из-за ограничений инфраструктуры по раскрытию макросов есть забавное особенность: комбинации

#[derive(PartialOrd, Ord)]
struct A;

#[derive(Ord, PartialOrd)]
struct B;

#[derive(Ord)]
#[derive(PartialOrd)]
struct C;

получают упрощённый вариант кода, а вот

#[derive(PartialOrd)]
#[derive(Ord)]
struct D;

— нет.

▪️Стабилизировали API:
🔸format_into на примитивных числовых типах (и используемый аргументом fmt::NumBuffer) для форматирования числа в переданный по ссылке буфер. Это избегает использования оверхеда от write! и может сильно повысить производительность — бенчи показывают, что новый метод по производительности сопоставим с itoa (крейт, не функция из C).
🔸str::substr_range и <[T]>::subslice_range, которые возвращают диапазон, в котором располагается переданная подстрока/подслайс. Эти методы не смотрят на содержимое самой строки, а вычисляют позицию, используя сравнения указателей, поэтому на посторонних аргументах (не лежащих внутри self) этот метод возвращает None. Документация, правда, предупреждает, что методы могут возвращать Some(0..0) или Some(self.len()..self.len()), если переданная строка/слайс пустая и лежит в памяти непосредственно до или после self.
🔸NonZero::from_str_radix. Ошибка от этого метода может возвращать из метода kind значение IntErrorKind::Zero.
🔸String::from_utf16{be, le}_{, lossy} для получения строки из UTF-16 с порядком байт, отличных от нативного.
🔸str::strip_circumfix и <[T]>::strip_circumfix, которые возвращают строку/слайс без указанных префикса и суффикса. Возвращает None, если префикс и/или суффикс не содержатся в self или если они перекрываются.
🔸Atomic<T>::{from_mut, from_mut_slice} для получения атомиков из уникальных ссылок. Уникальность ссылок гарантирует корректность этого преобразования. Также стабилизировали Atomic<T>::get_mut_slice, который является логичным продолжением уже стабильного Atomic<T>::get_mut.

#prog #rust

Ииииии на этой версии обнаружили P-Critical баг: компилятор может генерировать vtable с null. К счастью, должны пофиксить быстро, потому что на бете уже не воспроизводится.