异步运行时移动 Futures

Question

我有我的异步函数：

async fn work<const BUFFER_SIZE: usize>() {
    let mut buffer = [MaybeUninit::<u8>::uninit(); BUFFER_SIZE]; // Big chunk stack memory
    
    yield_now().await;  // Force flow control back, save the buffer state
    
    buffer[0] = MaybeUninit::new(0x42);  // use the buffer later when resuming from the await point
}

脱糖函数返回的

impl Future

表示包含 buffer 的

FSM

执行，因为状态需要跨等待点保存。

所以我最终得到了一个

Future

对象，其内存布局大小约为

BUFFER_SIZE

字节。这没什么大不了的：

buffer

初始化（以及

Future

构造）是一个简单而快速的堆栈分配（只是一个

sub rsp, BUFFER_SIZE

汇编指令，甚至没有初始化）。

但是，当需要在内存中移动对象时，拥有大堆栈内存占用对象就变得相关（至少在我的情况下）。整个内存布局是

memmove

位于新位置（因此，对于

buffer

的每次移动都会复制整个

Future

）。

看起来（使用

tokio

和

glib-rs

进行测试）这些运行时确实在执行/轮询期间不断移动

Future

内存。

对执行该

Future

的几个任务使用perf执行，结果显示大部分时间都花在

memmove

上。 而且，我用一些基准进行了测试，很明显，处理

Future

的时间随着缓冲区的大小而增长，即

O(BUFFER_SIZE)

（注意缓冲区初始化不涉及归零操作）。

我知道，通常人们希望保持

Future

尽可能小，并且通过堆分配（例如，

Vec

），移动变得便宜。然而，这更像是一个玩具示例，我对解决方案不感兴趣，而是对其背后的原因感兴趣。

特别是：

1. 内存不是不允许移动吗，因为一旦

   Pin

   ned（用于轮询），

   Future

   就无法取消固定（

   !Unpin

   ）？
2. （如果存在通用答案）为什么运行时实现需要移动

   Future

   ？