16、Rust并发编程：锁、原子操作与性能优化

Rust并发编程：锁、原子操作与性能优化

1. 并发编程中的锁机制

在并发编程中，锁是一种重要的同步机制，用于控制多个线程对共享资源的访问，避免数据竞争和不一致的问题。在Rust中，常见的锁类型包括互斥锁（Mutex）、条件变量（Condvar）、屏障（Barriers）和读写锁（RWLock）。

1.1 并发测试与问题发现

在一个并发程序中，使用随机数生成器在读取和写入操作之间切换。由于某些原因，该程序未使用线程，因为AFL在其模型中难以适应多线程。不过，这个模糊测试仍然发现了一些问题：
- 文件描述符耗尽崩溃
- 双端队列中偏移计算错误
- 发送者/接收者级别偏移计算错误
- 元素反序列化到未清空的缓冲区，导致幻影元素
- 算术溢出/下溢崩溃
- 序列化时分配空间不足

1.2 性能测试

为了确保程序的性能，需要进行基准测试。这里使用了 criterion 库进行基准测试，它可以对基准运行结果进行统计分析，并且可以在稳定版本的Rust中使用。测试的目标是与标准库的MPSC（多生产者单消费者）通道进行比较。

1.2.1 MPSC测试函数

fn mpsc_test(input: MpscInput) {
    let (tx, rx) = channel();
    let chunk_size = input.ith * input.total_senders;
    let mut snd_hd = Vec::new();
    fo