Rust性能优化指南Skill rust

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name: rust description: Rust性能优化指南。该技能应在编写、审查或重构Rust代码时使用，以确保最优性能模式。触发于涉及内存分配、所有权、借用、迭代器、异步代码或性能优化的任务。

社区Rust最佳实践

Rust应用程序的综合性能优化指南。包含8个类别中的42条规则，按影响优先级排序，以指导自动重构和代码生成。

何时应用

在以下情况下参考这些指南：

• 编写新的Rust代码
• 优化内存分配和所有权模式
• 处理迭代器和集合
• 使用Tokio或其他运行时编写异步代码
• 审查代码的性能问题

按优先级分类的规则类别

优先级	类别	影响	前缀
1	内存分配	关键	mem-
2	所有权与借用	关键	own-
3	数据结构选择	高	ds-
4	迭代器与集合模式	高	iter-
5	异步与并发	中高	async-
6	算法复杂度	中	algo-
7	编译时优化	中	comp-
8	微优化	低	micro-

快速参考

1. 内存分配 (关键)

• mem-avoid-unnecessary-clone - 避免不必要的克隆调用
• mem-preallocate-vec-capacity - 预分配Vec容量
• mem-use-cow-for-conditional-ownership - 使用Cow进行条件所有权
• mem-use-arc-for-shared-immutable-data - 使用Arc共享不可变数据
• mem-avoid-format-for-simple-concatenation - 避免使用format!进行简单连接
• mem-use-smallvec-for-small-collections - 使用SmallVec处理小集合

2. 所有权与借用 (关键)

• own-accept-str-slice-not-string - 接受&str而非&String
• own-accept-slice-not-vec - 接受&[T]而非&Vec<T>
• own-use-into-for-flexible-ownership - 使用Into<T>实现灵活所有权
• own-return-borrowed-when-possible - 尽可能返回借用数据
• own-use-asref-for-generic-borrows - 使用AsRef<T>进行通用借用

3. 数据结构选择 (高)

• ds-use-hashset-for-membership - 使用HashSet进行成员测试
• ds-use-hashmap-for-key-lookup - 使用HashMap进行键值查找
• ds-use-btreemap-for-sorted-iteration - 使用BTreeMap进行排序迭代
• ds-use-vecdeque-for-queue-operations - 使用VecDeque进行队列操作
• ds-use-entry-api-for-conditional-insert - 使用Entry API进行条件插入

4. 迭代器与集合模式 (高)

• iter-chain-instead-of-intermediate-collect - 链式迭代器而非中间收集
• iter-use-iter-over-into-iter-when-borrowing - 借用时使用iter()而非into_iter()
• iter-use-filter-map-for-combined-operations - 使用filter_map进行组合操作
• iter-use-flat-map-for-nested-iteration - 使用flat_map进行嵌套迭代
• iter-use-extend-for-bulk-append - 使用extend()进行批量追加
• iter-use-fold-for-accumulation - 使用fold()进行复杂累加

5. 异步与并发 (中高)

• async-avoid-blocking-in-async-context - 避免在异步上下文中阻塞
• async-use-join-for-concurrent-futures - 使用join!处理并发future
• async-use-rwlock-over-mutex-for-read-heavy - 读多写少时使用RwLock而非Mutex
• async-minimize-lock-scope - 最小化锁范围
• async-use-buffered-for-bounded-concurrency - 使用buffered()进行有界并发
• async-avoid-holding-lock-across-await - 避免在await期间持有锁

6. 算法复杂度 (中)

• algo-avoid-nested-loops-for-lookup - 避免嵌套循环进行查找
• algo-use-binary-search-for-sorted-data - 对排序数据使用二分查找
• algo-use-sort-unstable-when-order-irrelevant - 当顺序无关时使用sort_unstable
• algo-use-select-nth-unstable-for-partial-sort - 使用select_nth_unstable进行部分排序
• algo-use-chunks-for-batch-processing - 使用chunks()进行批处理

7. 编译时优化 (中)

• comp-use-const-for-compile-time-computation - 使用const进行编译时计算
• comp-prefer-static-dispatch - 优先使用静态分发而非动态
• comp-reduce-monomorphization-bloat - 减少单态化膨胀
• comp-use-const-generics-for-array-sizes - 使用常量泛型处理数组大小
• comp-avoid-repeated-parsing-of-static-data - 避免重复解析静态数据

8. 微优化 (低)

• micro-use-inline-for-small-functions - 对小而热的函数应用inline属性
• micro-avoid-bounds-checks-in-hot-loops - 避免在热循环中进行边界检查
• micro-use-wrapping-arithmetic-when-safe - 安全时使用包装算术
• micro-use-byte-literals-for-ascii - 对ASCII使用字节字面量

如何使用

阅读单独的参考文件以获取详细解释和代码示例：

• 部分定义 - 类别结构和影响级别
• 规则模板 - 添加新规则的模板

完整编译文档

有关所有规则的全面指南，请参阅AGENTS.md。

参考文件

文件	描述
AGENTS.md	包含所有规则的完整编译指南
references/_sections.md	类别定义和排序
assets/templates/_template.md	新规则模板
metadata.json	版本和参考信息