[Rust每日新闻 - 2018-07-20] - Rust语言中文社区

[Rust每日新闻 - 2018-07-20]

ChaosBot 发表于 2018-07-20 09:51

Tags：rustnews

CTFE（Compile-Time Function Evaluation），是指编译时函数求值，直白地说，是编译期执行代码。比如，知道了数组的大小如何在编译期计算其内存布局。

从Rust1.26以来Rust引进了CTFE，因此引发了一系列CTFE期间应该允许哪些操作的探讨。这篇文章是从类型系统角度对这些讨论的看法。

CTFE仅用于const的值或者是数组长度

rust fn demo() { const X: u32 = 3 + 4; // CTFE let x: u32 = 4 + 3; // no CTFE }

CTFE需要考虑的问题（要点总结）：

const安全，并非所有操作都可以在CTFE上下文使用，所以需要考虑以下问题：
- CTFE必须是确定的，也就是说，不能存在歧义，否则会计算错误。
- const fn 之所以存在，是为了满足在CTFE上下文中调用指定的函数。const fn 关键字可以让编译期识别，以便和普通的fn区分。
const类型系统和健壮性
- const类型系统不允许CTFE调用非const函数
- CTFE不能支持指针，因为在编译期需要合法有效的值，指针无法保证
CTFE的正确性
- Rust中CTFE是由miri来执行的，miri是一个mir解释器，已经集成到了rustc中
- miri执行const上下文的代码，并且目前，拒绝原始指针的所有操作。但是未来还会计划修改miri来让它执行更多的操作。
- CTFE的正确性是指编译期求值和运行时的表现完全一致。但是目前CTFE对于浮点数的计算比较困难。
CTFE与Unsafe（假如扩展miri来支持unsafe，需要允许哪些操作？）
- CTFE目前已经实现了以确定的方式支持内存分配
- 允许引入 const-unsafe来操作原生指针，也就是说，把const上下文也分为safe和unsafe两个区域
静态提升（Static Promotion）
- 比如，fn make_a_3() -> &'static i32 { &3 } 返回值包含的&3会被提升为一个静态值，从而编译通过。
- 应该只允许遵循const-well-type的值进行静态提升，比如&3可以提升，而*const T不行
- 要保证CTFE的正确性