crossbeam-channel

crossbeam-channel 是一个多生产者多消费者（MPMC）channel：Sender 和 Receiver 都能 clone，都能跨线程用，阻塞的那一方用 thread::park 睡觉。它还有一个 select!，能同时等多个 channel 上的发送和接收。src/ 下 7844 行，是本卷第二大的 crate。

Rust 1.67.0（rust-lang/rust#93563）起，std::sync::mpsc 的实现换成了它的移植版，放在 std 内部的 sync/mpmc/ 模块里。所以这一部分读的代码，大部分你机器上的 std 里也有一份。

这一部分讲九件事：

1. API 与 flavor：bounded / unbounded / bounded(0) 分别落到哪个 flavor；Sender 三种、Receiver 六种；counter.rs 怎么决定谁来释放 channel；超时操作「超时了也可能成功」。
2. array：有界环形缓冲：每个槽一个 stamp，head / tail 把 lap、mark、index 打包进一个整数；判定可写、可读、已满的三个等式。
3. list：无界块链表：31 槽一块，块懒分配；谁读完最后一个槽谁释放块；0.5.12 到 0.5.14 被 yank 的那段事故。
4. zero：会合 channel：没有缓冲，一把锁加两个等待队列，发送方把栈上的包交给接收方。
5. Context 与 Waker：阻塞的那一半。线程本地的 Context、一次 CAS 决定谁被选中、SyncWaker 没人等时不加锁。
6. select：SelectHandle 的 8 个方法，run_select 先洗牌再逐个尝试、都不行就在同一个 Context 上注册全部。
7. at、tick、never：不存消息、按时间造消息的三种 flavor；tick 在 recv 和 select! 下漂移不一样。
8. 和 std::sync::mpmc 对照：本卷核心章之一。逐文件 diff，加上一个把 std 源码复制出来逐项二分的实验，回答「同源的两份代码，吞吐为什么差 3 到 6 倍」。
9. 和 tokio mpsc、flume 对照：对照表和本机吞吐。

flowchart TB
  api["bounded / unbounded / tick ..."] --> flav{flavor}
  flav --> arr["array：stamp 环"]
  flav --> lst["list：31 槽块链表"]
  flav --> zr["zero：Mutex + 两个 Waker"]
  flav --> tm["at / tick / never：按时间造消息"]
  arr --> blk["阻塞：Context + SyncWaker"]
  lst --> blk
  zr --> blk
  blk --> park["thread::park / unpark"]
  sel["select! / Select"] --> handle["SelectHandle trait"]
  handle --> arr
  handle --> lst
  handle --> zr
  handle --> tm
  blk --> stdcopy["std::sync::mpmc：移植，删掉 select 与定时 flavor"]

文件地图

crossbeam-channel/src/ 在 0.5.17（2920c984）的行数，含文档注释和文件内测试：

它依赖 crossbeam-utils 的 Backoff 和 CachePadded（见 Backoff 和 CachePadded），tick 还用了 AtomicCell<Instant>。它不依赖 crossbeam-epoch：array 的槽是预分配的，list 的块由读者自己释放（见 list），用不着纪元回收。

实验

本部分的实验都在 exp-crossbeam/ 下，release 构建，本机 M2 Max（8 性能核 + 4 能效核），macOS 不能绑核，吞吐类数字是每个进程跑 5 次取中位数，再至少换序跑 3 轮；页面上同时写出测量时的 1 分钟负载（本机同时有别的实验在跑）。

只想会用 channel 的读者，读 API 与 flavor、select、timers；想读懂实现的，从 array 开始按顺序读。主线 1「一条消息」的全程时序图在一条消息。