内存安全的 PNG 解码器现在显著超越了传统 C 库的性能

内存安全的 PNG 解码器现在显著超越了传统 C 库的性能

核心要点：

1. 性能表现：

   • Rust 的 png crate 在 x86 上比 libpng 快 1.8 倍，在 ARM 上快 1.5 倍。
   • 使用了 QOI benchmark corpus 对多种实现进行了基准测试，测试结果显示内存安全的实现（png、zune-png、wuffs）在速度上全面领先于 C 的实现（libpng、spng、stb_image）。

2. 技术原理：

   • DEFLATE 压缩：
     • png crate 使用了流式解压器 fdeflate，通过批量字节解码等优化策略提升性能，同时支持流式解压以实现更广泛的适用性。
     • zune-png 和 wuffs 则采用一次性解压整个图像的策略。
   • 过滤器优化：
     • png crate 依赖于 Rust 编译器的自动矢量化，而不是显式的 SIMD 指令。这种方法性能跨架构表现稳定，x86 平台上还结合了 stb_image 的过滤器实现。
     • 其他库（例如 zune-png 和 stb_image）则主要依赖手动编写的 SIMD 指令，导致其在不同架构上的表现不一致。

3. 适用性：

   • Rust 的 png crate 已用于 image crate，显示其广泛的生产环境适用性。
   • Chromium 浏览器正在试验用 Rust 的 png crate 替代 libpng。

4. 生产就绪：

   • 内存安全的实现支持现代 PNG 功能，如 APNG、多种辅助块读取/写入。
   • png 和 zune-png 已通过超过 10 万张图片的测试验证其稳定性。
   • wuffs 在某些灰度图像处理上存在已知问题，但可能与配置有关。

这表明，现代内存安全的实现不仅安全性高，还能在性能上赶超甚至超越传统内存不安全的 C 实现。

https://www.reddit.com/r/rust/comments/1ha7uyi/memorysafe_png_decoders_now_vastly_outperform_c/

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From 日报小组 Mike

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