如何跨线程共享引用？

Question

我无法在线程之间共享引用。

trait Facade { /*some functions*/ }

struct Client<'a> {
    facade: &'a mut Facade,
    join_grd: thread::JoinGuard<'a()>,
}

impl<'a> Client<'a> {
    pub fn new(my_facade: &'a mut Facade) -> Client<'a> {
        Client {
            facade: my_facade,
        join_grd: thread::scoped(|| Client::start(my_facade)),
        }
    }

    fn start(my_facade: &'a mut Facade) { unimplemented!() }
}

鉴于我在 Rust 方面的新手身份，我对概念和错误感到困惑。我如何实现上述目标？

Answer 1

由于 Rust 中的可变别名保证，我很确定你不能这样做。在 Rust 中，你不能同时拥有对同一事物的两个可变引用，但这正是你的代码中发生的事情：你将 my_facade 存储到 Client 的字段，同时您正试图将其传递给另一个线程中的 start() 方法。这将需要对同一个 Facade 有两个可变引用，这是不允许的。

编译器在您的代码上发出的实际错误是由于您使用的是非移动闭包造成的。如果将 thread::scoped() 实例化更改为：

join_grd: thread::scoped(move || Client::start(my_facade))

错误会更合理：

test.rs:16:60: 16:69 error: cannot move `my_facade` into closure because it is borrowed
test.rs:16             join_grd: thread::scoped(move || Client::start(my_facade))
                                                                      ^~~~~~~~~
test.rs:15:21: 15:30 note: borrow of `*my_facade` occurs here
test.rs:15             facade: my_facade,
                               ^~~~~~~~~

这实质上意味着由于 &mut 引用是唯一的并且是移动的而不是复制的，因此您不能复制它们。使用常规 & 引用而不是 &mut 的类似代码（以及 Facade 上的附加 Sync 父特征）工作正常。

您必须重新考虑您的体系结构才能修复此错误。仅从这段代码很难理解你想要什么，所以我不能给出任何确切的建议，但如果你想在线程之间共享可变状态，你可以考虑使用 Arc and Mutex。

像这样 Arc/Mutex 的天真用法：

fn start(my_facade: Arc<Mutex<Facade>>)

将不起作用，因为 Facade 是一种特征，而不是常规类型。当您使用特征作为类型时，您实际上是以特征对象的形式选择 dynamic dispatch 。总之，trait对象不能直接使用；他们应该总是在指针后面。您的原始程序还使用了特征对象（&'a mut Facade 是特征对象）。理想情况下，我们应该能够用任何类型的智能指针形成特征对象，理想情况下 Arc<Mutex<Facade>> 应该可以工作，但不幸的是，目前特征对象只能用 &、&mut 或 Box:

fn start(my_facade: Arc<Mutex<Box<Facade>>>)

这就是您观察到的 Sized 错误的原因。

但是，您还应该考虑完全不使用特征对象而只使用泛型：

trait Facade: Send { fn f(&self); }

struct Client<'a, F: Facade> {  // '
    facade: Arc<Mutex<F>>,
    join_grd: thread::JoinGuard<'a, ()>,  // '
}

impl<'a, F: Facade+'a> Client<'a, F> {  // '
    pub fn new(my_facade: Arc<Mutex<F>>) -> Client<'a, F> {  // '
        let my_facade_2 = my_facade.clone();  // clone the Arc pointer
        Client {
            facade: my_facade,
            join_grd: thread::scoped(move || Client::start(my_facade_2)),
        }
    }

    fn start(my_facade: Arc<Mutex<F>>) { unimplemented!() }
}

您还需要添加 Send 绑定到特征本身（如上例所示）或 F 类型变量（如 F: Facade+Send+'a 中），因为只有 Send 数据可以在线程之间安全地传输，因此您需要指定 F 是 Send，直接指定或作为对 Facade.

的超特征约束

如何跨线程共享引用？

How can I share references across threads?

multithreading

rust