是否有在 Rust 中锁定多个互斥锁同时防止死锁的工具？

Question

Rust 中是否有类似 C++ std::lock() 的工具来防止这样的代码出现死锁：

type Type0 = Arc<Mutex<u8>>;
type Type1 = Arc<Mutex<u16>>;

fn foo(a: Type0, b: Type1) {
    let a_guard = a.lock().unwrap();
    let b_guard = b.lock().unwrap();
}

fn bar(a: Type0, b: Type1) {
    let b_guard = b.lock().unwrap();
    let a_guard = a.lock().unwrap();
}

如果foo 被thread-0 调用，bar 被thread-1 调用，则有可能出现死锁。有什么东西可以帮助我解决这个问题，希望是可变的，因为我可以有超过 2 个，还是我自己验证锁定顺序的正确性？

来自the documentation for std::lock：

使用死锁避免算法锁定给定的Lockable 对象lock1、lock2、...、lockn 以避免死锁。

Answer 1

否，Rust 没有与 C++ 的 std::lock 等效的函数。

基于它似乎不在std::sync documentation 中并且谷歌搜索没有任何有用的事实，我对这个断言非常有信心。

为什么不呢？好吧，如果我可以编辑一下，std::lock 并没有你希望的那么广泛有用。避免死锁是非常重要的，每个算法都会有可能导致性能不佳甚至活锁的极端情况。没有万能的死锁避免算法。¹（参见Is std::lock() ill-defined, unimplementable, or useless?）在标准库中放置一个避免死锁的lock 函数表明这是一个很好的默认选择，并且也许鼓励使用它而不考虑其实施。大多数现实生活中的应用程序可能会使用更简单（且通用性较低）的算法。

有些板条箱可以通过其他方式避免死锁。例如，tracing-mutex 提供了在运行时创建依赖图的锁定类型，如果依赖图包含循环，则会出现恐慌而不是死锁。 parking_lot 有一个实验性的 deadlock_detection 功能（但我不确定它是如何工作的）。奇怪的是，我没有找到任何提供 C++ std::sort 等价物的 crate。

无论如何，没有什么能阻止你编写自己的“退避”算法来解决这个问题；它只是不是标准库的一部分。

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¹ 公平地说，你可以为 Rust 拥有的其他功能提出相同的论点，例如 [T]::sort。但是有许多应用程序排序不是瓶颈，任何合理快速的算法都足够好。避免死锁通常不太可能是必要的，而且当它出现时更有可能对性能敏感。

Answer 2

如果Mutex 是一个包含值的元组，这很容易解决，因此锁定元组会同时锁定两个值。

let tuple_mutex = Arc::new(Mutex::new((A, B)));