为什么 Python 集合交集比 Rust HashSet 交集更快？

这是我的Python代码：

len_sums = 0
for i in xrange(100000):
    set_1 = set(xrange(1000))
    set_2 = set(xrange(500, 1500))
    intersection_len = len(set_1.intersection(set_2))
    len_sums += intersection_len
print len_sums

这是我的 Rust 代码：

use std::collections::HashSet;

fn main() {
    let mut len_sums = 0;
    for _ in 0..100000 {
        let set_1: HashSet<i32> = (0..1000).collect();
        let set_2: HashSet<i32> = (500..1500).collect();
        let intersection_len = set_1.intersection(&set_2).count();
        len_sums += intersection_len;
    }
    println!("{}", len_sums);
}

我相信这些大致相当。我得到以下性能结果：

time python set_performance.py
50000000

real    0m11.757s
user    0m11.736s
sys 0m0.012s

and

rustc set_performance.rs -O       
time ./set_performance 50000000

real    0m17.580s
user    0m17.533s
sys 0m0.032s

建筑与cargo and --release给出相同的结果。

我意识到Python的set是用C实现的，所以预计会很快，但没想到比Rust还快。难道它不需要进行 Rust 不需要的额外类型检查吗？

也许我在编译 Rust 程序的方式中遗漏了一些东西，是否还有我应该使用的其他优化标志？

另一种可能性是代码并不真正等效，Rust 正在做不必要的额外工作，我是否遗漏了什么？

Python版本：

In [3]: import sys

In [4]: sys.version
Out[4]: '2.7.6 (default, Jun 22 2015, 17:58:13) \n[GCC 4.8.2]'

锈版

$ rustc --version
rustc 1.5.0 (3d7cd77e4 2015-12-04)

我使用的是 Ubuntu 14.04，我的系统架构是 x86_64。

当我将集合构建移出循环并仅重复交集时，对于这两种情况，Rust 当然都比 Python 2.7 更快。

我只读过Python 3（设置对象.c） https://github.com/python/cpython/blob/master/Objects/setobject.c#L1274，但是 Python 的实现有一些优点。

它利用了两个 Python set 对象使用相同哈希函数的事实，因此它不会重新计算哈希。锈HashSet它们的散列函数具有实例唯一的键，因此在交集期间，它们必须将一组中的键与另一组的散列函数重新进行散列。

另一方面，Python 必须调用动态键比较函数，例如PyObject_RichCompareBool对于每个匹配的哈希，而 Rust 代码使用泛型并将专门化哈希函数和比较代码i32。哈希的代码i32Rust 看起来相对便宜，并且删除了大部分哈希算法（处理超过 4 字节的输入）。

看来是布景的构造setsPython 和 Rust 不同。事实上，不仅仅是构建，还有一些重要的代码正在运行来破坏 RustHashSet也是如此。 （这可以改进，在这里提交错误：#31711 https://github.com/rust-lang/rust/issues/31711)