How to Optimize Rust for Slowness: Inspired by New Turing Machine Results
a year ago
- #Turing Machines
- #Performance
- #Rust
- 本文探讨如何编写运行时间超长的Rust程序，重点研究极其缓慢的执行过程。
- 文章介绍了多个约束程序行为的规则集，包括无限循环、有限内存和图灵机等概念。
- 规则集1允许无限循环，通过`loop{}`提供了简单但无趣的解决方案。
- 规则集2要求程序必须终止但允许有限内存，演示了通过嵌套循环计数到`u128::MAX`的实现。
- 规则集3引入无限且零初始化的内存，使用一个5状态图灵机在4700万步后停机。
- 规则集4将复杂度升级到6状态图灵机，该机器在运行超过10↑↑15步后才会停机。
- 规则集5展示了如何在Rust中不使用图灵机计算迭代幂次(10↑↑15)，仅使用零初始化内存。
- 文章还涵盖了慢速程序的优化技术，包括使用SIMD和并行处理进行可视化。
- 关键发现包括：嵌套循环实现长运行时间的简易性，以及5状态到6状态图灵机带来的复杂度剧变。
- 结论部分反思了通过这些实践获得的关于计算、内存和最小系统的深刻见解。