【第十二课】Rust并发编程（三）

Object~2024-11-28 21:15

前言

这节介绍Rust并发编程之共享可变状态。共享可变状态指的是多个线程访问同一块内存上的数据，要想达到这样的效果，我们必须要了解互斥器，或者说锁，在某个时刻互斥器只允许一个线程访问。，也就意味着每次访问都需要获取锁和释放锁2个操作。

互斥器

互斥器，Mutex，一次只允许一个线程访问数据，在获取数据前，需要申请锁，操作完数据后，需要释放锁。参考官方文档的例子，想象在一个会议室中，只有一个麦克风，任何人想要发言，都要把麦克风拿在手上，发言结束后也要把麦克风归还，下一个人才能拿到麦克风发言。

下面是一个互斥器的入门demo，使用Mutex::new新建了一个互斥器保护的值，使用lock方法去获取锁。lock方法返回的其实是一个LockResult，因为可能会获取锁失败，使用unwarp解析出值，num是一个MutexGuard指针，我们要想访问到其中的值需要使用*来解指针，做加一操作，这里在代码中没有体现出释放锁的代码，这是因为当num走出作用域之后，锁自动释放了。

rust 复制代码

use std::sync::Mutex;

fn main() {
    let m = Mutex::new(1);
    {
        let mut num = m.lock().unwrap();
        *num = *num + 1;
    }
    println!("m = {:?}", m);
}

多线程

在上面的基础上，我们实现一个多线程累加一个值的例子。

我们进一步的将互斥器包装为Arc智能指针，这是为了方便在多线程之间传递。

随后创建了10个新线程，每个线程持有互斥器的所有权，在闭包中，通过获取锁的方式操作我们需要累加的值，最后打印出counter的结果应该是10.

rust 复制代码

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

fn main() {
    let counter = Arc::new(Mutex::new(0));
    let mut handles = vec![];

    for _ in 0..10 {
        let counterArc = Arc::clone(&counter);
        handles.push(thread::spawn(move || {
            let mut num = counterArc.lock().unwrap();
            *num = *num + 1;
        }));
    }

    for handle in handles {
        handle.join().unwrap();
    }

    println!("counter = {}", counter.lock().unwrap());
}