为什么Rust的可执行文件如此庞大?

在找到Rust并阅读了文档的前两章之后，我发现他们定义该语言的方法和方式特别有趣。所以我决定尝试一下，从Hello world开始……

顺便说一句，我是在Windows 7 x64上这么做的。

fn main() {
println!("Hello, world!");
}

发出cargo build并查看targets\debug中的结果，我发现结果.exe为3MB。经过一番搜索(cargo命令行标志的文档很难找到…)我找到了--release选项并创建了发布版本。令我惊讶的是，.exe的大小只变小了一点:2.99MB而不是3MB。

所以，坦白地说，我是Rust及其生态系统的新手，我的期望是系统编程语言能产生一些紧凑的东西。

谁能详细解释一下Rust编译的目的是什么，它是如何从一个3行程序生成如此巨大的图像的?它是否编译到虚拟机?是否有我错过的strip命令(发布版本中的调试信息?)?还有什么能让我们理解的吗?

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小开
最佳答案

Rust使用静态链接来编译它的程序，这意味着即使是最简单的Hello world!程序所需的所有库都将被编译成可执行文件。这也包括Rust运行时。

要强制Rust动态链接程序，使用命令行参数-C prefer-dynamic;< em >, < / em >还需要Rust库(包括它的运行时)在运行时对你的程序可用。 这本质上意味着如果计算机没有它们，你将需要提供它们，占用更多的空间，而不是原始静态链接程序所占用的空间

为了可移植性，我建议你静态地链接Rust库和运行时，就像你要将程序分发给其他人时所做的那样。

小开

我没有任何Windows系统可以尝试，但在Linux上，一个静态编译的Rust hello世界实际上比等效的C要小。如果你看到大小上的巨大差异，这可能是因为你静态地链接Rust可执行文件和动态地链接C可执行文件。

使用动态链接，您还需要考虑所有动态库的大小，而不仅仅是可执行文件的大小。

所以，如果你想比较苹果和苹果，你需要确保要么都是动态的，要么都是静态的。不同的编译器会有不同的默认值，所以不能只依赖编译器的默认值来产生相同的结果。

如果你感兴趣，下面是我的结果:

-rw-r--r-- 1 aij aij     63 Apr  5 14:26 printf.c
-rwxr-xr-x 1 aij aij   6696 Apr  5 14:27 printf.dyn
-rwxr-xr-x 1 aij aij 829344 Apr  5 14:27 printf.static
-rw-r--r-- 1 aij aij     59 Apr  5 14:26 puts.c
-rwxr-xr-x 1 aij aij   6696 Apr  5 14:27 puts.dyn
-rwxr-xr-x 1 aij aij 829344 Apr  5 14:27 puts.static
-rwxr-xr-x 1 aij aij   8712 Apr  5 14:28 rust.dyn
-rw-r--r-- 1 aij aij     46 Apr  5 14:09 rust.rs
-rwxr-xr-x 1 aij aij 661496 Apr  5 14:28 rust.static

它们是用gcc (Debian 4.9.2-10) 4.9.2和rustc 1.0.0-nightly (d17d6e7f1 2015-04-02)(构建2015-04-03)编译的，都有默认选项，gcc使用-static, rustc使用-C prefer-dynamic。

我有两个版本的C hello world，因为我认为使用puts()可能会链接更少的编译单元。

如果你想尝试在Windows上复制它，这里是我使用的源代码:

printf.c:

#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello, world!\n");
}

puts.c:

#include <stdio.h>
int main() {
puts("Hello, world!");
}

rust.rs

fn main() {
println!("Hello, world!");
}

另外，请记住，不同数量的调试信息或不同的优化级别也会产生不同的效果。但我认为，如果你看到了巨大的差异，那是因为静态链接和动态链接。

小开

当使用Cargo编译时，你可以使用动态链接:

cargo rustc --release -- -C prefer-dynamic

这将极大地减小二进制文件的大小，因为它现在是动态链接的。

至少在Linux上，你还可以使用strip命令剥离二进制符号:

strip target/release/<binary>

这将使大多数二进制文件的大小大约减半。

小开

这是一个功能，不是bug!

您可以指定程序中使用的库版本(在项目的相关Cargo。toml文件中)(甚至是隐式版本)，以确保库版本兼容性。另一方面，这要求将特定的库静态地链接到可执行文件，从而生成大型运行时映像。

嘿，现在不是1978年了，很多人的电脑内存都超过了2mb:-)

小开

默认情况下，Rust编译器会优化执行速度、编译速度和调试便捷性(例如，通过包含符号)，而不是最小化二进制大小。

有关减少Rust二进制文件大小的所有方法的概述，请参阅我的min-sized-rust GitHub存储库。

当前减少二进制大小的高级步骤是:

  1. 使用Rust 1.32.0或更新版本(默认不包括jemalloc)
  2. 将以下内容添加到Cargo.toml中:
[profile.release]
opt-level = 'z'     # Optimize for size.
lto = true          # Enable Link Time Optimization
codegen-units = 1   # Reduce number of codegen units to increase optimizations.
panic = 'abort'     # Abort on panic
strip = true        # Strip symbols from binary*

*strip = true需要Rust 1.59+。在较旧的Rust版本中，对生成的二进制文件手动运行strip。

  1. 使用cargo build --release构建发布模式

使用nightly Rust可以做更多的事情，但我将把这些信息留在min-sized-rust中，因为它会随着时间的推移而变化，因为它使用了不稳定的特性。

你也可以使用#![no_std]来移除Rust的libstd。详见min-sized-rust。

小开

安装锈每晚 - rustup toolchain install nightly, rustup default nightly < / p >

现在，在所有 the Cargo中进行这些更改。项目中的Toml文件。

在Cargo.toml顶部的[package]之前添加cargo-features = ["strip"]

在底部，或在[dependencies]和[package]之间添加，

[profile.release]
# strip = true  # Automatically strip symbols from the binary.
opt-level = "z"  # Optimize for size.
lto = true  # Enable link time optimization
codegen-units = 1  # Reduce parallel code generation units

现在使用RUSTFLAGS='-C link-arg=-s' cargo build --release构建

我发现这些链接很有用——https://collabora.com/news-and-blog/blog/2020/04/28/reducing-size-rust-gstreamer-plugin/和https://github.com/johnthagen/min-sized-rust和https://arusahni.net/blog/2020/03/optimizing-rust-binary-size.html

小开

可执行文件可能很大的原因之一是Rust编译器处理泛型的方式。Rust不使用多态性，而是使用monomorphization。这意味着编译器为每个具体类型的每个泛型函数创建了一个单独的代码副本(根据需要)。开发指南概述如下。

例如，如果我使用像Vec这样的泛型类型，并且在我的代码中有几个像Vec<i32>、Vec<bool>和Vec<String>这样的实例，那么编译器将为上述泛型生成3个独立的代码副本。一个用于Vec<i32>，一个用于Vec<bool>，等等……

这种方法的缺点之一是编译时间增加，二进制文件更大。有利的一面是，编译后的代码应该运行得更快，因为在运行时不需要推断任何东西，而且每种具体类型都有(应该有?)针对该具体类型的优化实现。


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