第十三章：性能优化与零成本抽象

Rust 的核心设计原则之一是“零成本抽象”（Zero-Cost Abstractions）：高级语言特性不应带来运行时开销，其性能应等同于手写的底层代码。这意味着开发者可以在享受内存安全、类型安全和高表达力的同时，依然获得接近 C/C++ 的执行效率。然而，要真正实现这一目标，需要理解编译器如何优化代码，并掌握识别和消除性能瓶颈的方法。

本章将围绕性能优化展开，首先阐释“零成本抽象”的内涵——并非所有抽象都自动无开销，而是指在合理使用下，抽象不会强加额外成本。接着，我们将探讨 Rust 编译器（基于 LLVM）的常见优化行为，如函数内联、循环展开、死代码消除等，并介绍如何通过 #[inline]、#[cold] 等属性向编译器提供提示，引导其做出更优决策。

性能调优离不开工具支持。我们将介绍 Linux 下的 perf、可视化火焰图（flamegraph）以及 Rust 友好的 cargo flamegraph，帮助你精准定位热点函数和 CPU 消耗来源。此外，还会讨论常见的性能陷阱，例如不必要的 clone()、频繁堆分配、过度泛型单态化或迭代器链的误用，并提供替代方案，如借用、切片、预分配缓冲区或重用对象池。

值得注意的是，过早优化往往适得其反。Rust 鼓励先写出清晰、安全的代码，再通过测量驱动优化。本章强调“测量先行，优化在后”的原则，避免陷入微优化误区。

通过本章的学习，你将掌握在保持代码可读性与安全性的同时，充分发挥 Rust 性能潜力的关键实践，为构建高性能系统、游戏引擎、网络服务或嵌入式应用打下坚实基础。