Rust 前端开发教程：深入剖析智能指针（Rc、Arc）、锁和共享数据（Mutex、RwLock）

前端

2023-09-27 23:45:23

前言

在 Rust 前端开发的探索之旅中，我们已接触到它的核心概念，包括所有权、借用和生命周期。这些概念虽然独特而新颖，但随着深入学习，你将逐渐适应它们。现在，我们将深入研究 Rust 中用于并发编程和数据共享的智能指针和锁。

智能指针

智能指针是一种间接指针，它可以安全且高效地管理内存，同时还提供了一些额外的功能。Rust 中有两种智能指针：

Rc (引用计数) ：它允许多个变量指向同一块内存，并且当所有变量都离开作用域时自动释放内存。

Arc (原子引用计数) ：与 Rc 类似，但它使用原子操作来更新引用计数，适用于多线程场景。

使用智能指针

智能指针主要用于在多个线程或任务之间共享数据。例如：

// 使用 Rc 共享数据
let data = Rc::new(vec![1, 2, 3]);

let thread1 = std::thread::spawn(move || {
    println!("Thread 1: {:?}", data);
});

let thread2 = std::thread::spawn(move || {
    println!("Thread 2: {:?}", data);
});

thread1.join().unwrap();
thread2.join().unwrap();

这段代码创建了一个 data 向量，并使用 Rc 智能指针对其进行共享。然后，它在两个线程中打印 data 的内容，确保两个线程都可以访问它。

锁

锁是一种同步原语，它允许线程安全地访问和修改共享数据。Rust 中有两种锁：

Mutex (互斥锁) ：它一次只允许一个线程获取锁并访问数据。

RwLock (读写锁) ：它允许多个线程同时读取数据，但只允许一个线程写入数据。

使用锁

锁主要用于保护共享数据免受并发访问的影响。例如：

// 使用 Mutex 保护共享状态
let state = Mutex::new(0);

let thread1 = std::thread::spawn(move || {
    let mut state = state.lock().unwrap();
    *state += 1;
});

let thread2 = std::thread::spawn(move || {
    let mut state = state.lock().unwrap();
    *state += 1;
});

thread1.join().unwrap();
thread2.join().unwrap();

println!("State: {}", *state.lock().unwrap());