背景

大家都说 Rust 比较擅长系统底层,我猜想图像处理还是很底层的。

至少比较好用的都是 C 语言实现的。

imagemagick

libpng ? 也是 C 实现的。

那我们是不是可以来测试一下 Rust 和 Go 在图像处理上的性能表现呢?首先从 decode 开始。

Rust decode 一个图片文件

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let timer = Instant::now();
let tiny = image::open("examples/scaleup/out0.png").unwrap();
println!("cost: {}", Elapsed::from(&timer));

耗时:328ms

Rust 指定 Release 模式下运行 Decode 耗时 8 ms

还可以指定 opt-level3

Go decode 一个图片文件

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startTime := time.Now()
data, err := ioutil.ReadFile("out0.png")
if err != nil {
 panic(err)
}
rd := bytes.NewReader(data)
image.Decode(rd)
fmt.Println("cost:", time.Now().Sub(startTime))

耗时:695.732µs

当时我就震惊了!!!

分析讨论过程

通过看 image 的源码发现 png 这个库 next frame 这个方法比较慢。 go版本一次性读整个图,png要一行一行的读,且每行都要一次内存拷贝 为了更高的抽象层级,有非常多细碎的内存拷贝 找到原因了:每行会创建一个Vec,一次Vec创建的时间在几十微秒左右,一个几百行的图片,主要会花在内存分配上

(准确说,单纯创建Vec不会发生堆内存分配,等价于一个栈上变量,代价可以忽略,但随后会对其写入,此时就会导致堆内存分配)

其实怎么存都有问题,抛开内存分配的问题,flatten到一维,行序,列序在处理的时候都对cache不友好

分析2:

主要不是内存分配的问题,其实在初始化的时候已经通过宏得到了图片大小,一次性分配好了。 主要是内存copy的问题,那里还注释了 TODO 待优化。

内存copy,还有下面那一行into转换,内存会重新分配吧,作者打算留给有缘人优化了。

Rust不保证代码的性能。 >初学者用rust比较难写出高性能的程序吧,但是用go可以好一点。 >应该是 初学者用rust比较难写出程序

写不好rust是我不行,不是rust不行。 很多人误以为,用rust写了代码就性能好了

其实我的印象里,内存拷贝的成本应该比内存分配低?

不过至少可以确定,image这个库的速度确实是慢😂

我还测试了一下jpeg的解码,发现速度也一样糟糕

没法复用,他api设计的时候就断了复用的念头了

关键是后面解码的时候remalloc 读Row是个公开api,返回的是字节序列引用

作者还是有考虑的,可能处理时候有点问题,还没细看


确实 Rust 还是一个新手,所以源代码和实现逻辑还得仔细研究研究再来理解大家的讨论了。

参考资料

  1. https://github.com/image-rs/image
  2. https://github.com/golang/go#image
  3. https://github.com/image-rs/image-png/issues/61

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