将字节转换为u64

Question

我需要将Rust中字符串的前8个字节转换为一个u64，大端字节。此代码几乎有效：

fn main() {
    let s = String::from("01234567");
    let mut buf = [0u8; 8];
    buf.copy_from_slice(s.as_bytes());
    let num = u64::from_be_bytes(buf);
    println!("{:X}", num);
}

此代码存在多个问题。首先，只有当字符串正好有8个字节长时，它才能工作。.copy_from_slice()要求源和目标都具有相同的长度。如果字符串太长，这很容易处理，因为我可以只获取一个适当长度的片段，但是如果字符串是短的，它就不能工作。

另一个问题是，这段代码是非常性能敏感的函数的一部分。它在一个大型数据集上运行在一个紧密的循环中。

在C中，我只需要对buf、memcpy对正确的字节数进行零化，然后对一个未签名的long进行强制转换。

有什么方法可以做到这一点在铁锈，因为它运行一样快？

Answer 1

您只需修改现有代码，以便在复制时考虑到长度：

    let len = 8.min(s.len());
    buf[..len].copy_from_slice(&s.as_bytes()[..len]);

当然，如果字符串很短，这将把字节复制到u64中最重要的部分中。

至于性能:在这个简单的测试main()中，转换被完全优化成一个常量整数。因此，我们需要一个显式函数或循环：

pub fn convert(s: &str) -> u64 {
    let mut buf = [0u8; 8];
    let len = 8.min(s.len());
    buf[..len].copy_from_slice(&s.as_bytes()[..len]);
    u64::from_be_bytes(buf)
}

这个(在锈菌游乐场上)生成程序集：

playground::convert:
    pushq   %rax
    movq    %rdi, %rax
    movq    $0, (%rsp)
    cmpq    $8, %rsi
    movl    $8, %edx
    cmovbq  %rsi, %rdx
    movq    %rsp, %rdi
    movq    %rax, %rsi
    callq   *memcpy@GOTPCREL(%rip)
    movq    (%rsp), %rax
    bswapq  %rax
    popq    %rcx
    retq

与仅仅发出指令复制字节相比，我有点怀疑memcpy调用实际上是一个好主意，但我不是指令级性能方面的专家，而且可能至少会与C代码一样显式地调用memcpy()。我们所看到的是，在编译的代码中没有分支，只有一个有条件的举动，大概是为了处理8与len()的选择--以及无边界检查恐慌。

(当这个函数或代码片段内联到一个更大的循环中时，生成的程序集当然会有所不同--希望这样做会更好。)