multithreading - 一个可变借用和多个不可变借用

Question

我正在尝试编写一个程序来生成一个后台线程，该线程不断地将数据插入某个集合。同时，我想继续从 stdin 获取输入并检查该输入是否在线程正在操作的集合中。

这是一个简单的例子:

use std::collections::HashSet;
use std::thread;

fn main() {
    let mut set: HashSet<String> = HashSet::new();

    thread::spawn(move || {
        loop {
            set.insert("foo".to_string());
        }
    });

    loop {
        let input: String = get_input_from_stdin();

        if set.contains(&input) {
            // Do something...
        }
    }
}

fn get_input_from_stdin() -> String {
    String::new()
}

但是，由于所有权问题，这不起作用。

我对 Rust 还是个新手，但这似乎是可行的。我只是找不到 Arc、Rc、Mutexes 等的正确组合来包装我的数据。

Answer 1

首先，请阅读Need holistic explanation about Rust's cell and reference counted types。

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这里有两个问题需要解决:

1. 在线程之间共享所有权，
2. 可变别名。

要共享所有权，最简单的解决方案是 Arc 。它要求它的参数是 Sync(可从多个线程安全访问)，这可以通过将其包装在 Send 或 Mutex 中来实现任何 RwLock 类型。

为了在存在可变性的情况下安全地获得别名，Mutex 和 RwLock 都可以工作。如果您有多个阅读器，RwLock 可能会有额外的性能优势。由于您只有一个阅读器，所以没有意义:让我们使用简单的 Mutex 。

因此，您的类型是:Arc<Mutex<HashSet<String>>>。

下一个技巧是将值传递给闭包以在另一个线程中运行。该值已移动，因此您需要首先复制 Arc 然后传递该克隆，否则您已经移动了原始代码并且无法再访问它.

最后，访问数据需要经过借用和锁...

use std::sync::{Arc, Mutex};

fn main() {
    let set = Arc::new(Mutex::new(HashSet::new()));

    let clone = set.clone();
    thread::spawn(move || {
        loop {
            clone.lock().unwrap().insert("foo".to_string());
        }
    });

    loop {
        let input: String = get_input_from_stdin();

        if set.lock().unwrap().contains(&input) {
            // Do something...
        }
    }
}

调用 unwrap 是因为 Mutex::lock 返回一个 Result ；如果 Mutex 中毒，则可能无法锁定它，这意味着它在锁定时发生了 panic ，因此其内容可能是垃圾。