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基准测试

问题​

如何对 Rust 代码进行可靠的基准测试？

答案​

criterion（推荐）​

benches/my_bench.rs
use criterion::{black_box, criterion_group, criterion_main, Criterion, BenchmarkId};

fn fibonacci(n: u64) -> u64 {
    match n {
        0 | 1 => n,
        _ => fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2),
    }
}

fn fibonacci_iter(n: u64) -> u64 {
    let (mut a, mut b) = (0u64, 1u64);
    for _ in 0..n {
        let t = a + b;
        a = b;
        b = t;
    }
    a
}

fn bench_fibonacci(c: &mut Criterion) {
    let mut group = c.benchmark_group("fibonacci");

    for n in [10, 20, 30] {
        group.bench_with_input(BenchmarkId::new("recursive", n), &n, |b, &n| {
            b.iter(|| fibonacci(black_box(n)))
        });
        group.bench_with_input(BenchmarkId::new("iterative", n), &n, |b, &n| {
            b.iter(|| fibonacci_iter(black_box(n)))
        });
    }
    group.finish();
}

criterion_group!(benches, bench_fibonacci);
criterion_main!(benches);
cargo bench                    # 运行基准测试
cargo bench -- fibonacci/20    # 只运行特定测试

关键注意事项​

陷阱解决方案
编译器优化掉代码使用 black_box()
不稳定的结果criterion 自动统计（置信区间）
profile 不同bench 自动用 release
系统噪声多次运行取平均
black_box 的作用

black_box 告诉编译器"这个值可能被外部使用"，防止编译器优化掉整个计算。没有 black_box 的基准测试结果可能是 0ns（被优化掉了）。

常见面试问题​

Q1: criterion 比标准库的 bench 好在哪？​

答案：

特性criterion#[bench]（nightly）
Stable Rust✅❌ 需要 nightly
统计分析置信区间、回归检测仅平均值
HTML 报告✅❌
对比基线✅ 自动对比上次❌

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