如何从另一个线程终止或挂起一个 Rust 线​​程？

Question

编者注——这个例子是在 Rust 1.0 之前创建的，从那时起特定类型已经改变或被删除。一般问题和概念仍然有效。

我已经生成了一个线程，里面有一个无限循环和计时器。

thread::spawn(|| {
    let mut timer = Timer::new().unwrap();
    let periodic = timer.periodic(Duration::milliseconds(200));
    loop {
        periodic.recv();

        // Do my work here
    }
});

根据某些条件，经过一段时间后，我需要从程序的另一部分终止该线程。换句话说，我想退出无限循环。我怎样才能正确地做到这一点？另外，我怎么能暂停这个线程并在以后恢复它？

我尝试使用全局不安全标志来打破循环，但我认为这个解决方案看起来不太好。

Answer 1

对于终止和暂停线程，您可以使用通道。

外部终止

在工作循环的每次迭代中，我们都会检查是否有人通过渠道通知了我们。如果是，或者如果通道的另一端超出范围，我们将中断循环。

use std::io::{self, BufRead};
use std::sync::mpsc::{self, TryRecvError};
use std::thread;
use std::time::Duration;

fn main() {
    println!("Press enter to terminate the child thread");
    let (tx, rx) = mpsc::channel();

    thread::spawn(move || loop {
        println!("Working...");
        thread::sleep(Duration::from_millis(500));
        match rx.try_recv() {
            Ok(_) | Err(TryRecvError::Disconnected) => {
                println!("Terminating.");
                break;
            }
            Err(TryRecvError::Empty) => {}
        }
    });

    let mut line = String::new();
    let stdin = io::stdin();
    let _ = stdin.lock().read_line(&mut line);

    let _ = tx.send(());
}

暂停和恢复

我们使用recv() 挂起线程，直到有东西到达通道。为了恢复线程，你需要通过通道发送一些东西；在这种情况下，单位值()。如果通道的发送端掉线，recv() 将返回Err(()) - 我们使用它来退出循环。

use std::io::{self, BufRead};
use std::sync::mpsc;
use std::thread;
use std::time::Duration;

fn main() {
    println!("Press enter to wake up the child thread");
    let (tx, rx) = mpsc::channel();
    thread::spawn(move || loop {
        println!("Suspending...");
        match rx.recv() {
            Ok(_) => {
                println!("Working...");
                thread::sleep(Duration::from_millis(500));
            }
            Err(_) => {
                println!("Terminating.");
                break;
            }
        }
    });

    let mut line = String::new();
    let stdin = io::stdin();
    for _ in 0..4 {
        let _ = stdin.lock().read_line(&mut line);
        let _ = tx.send(());
    }
}

其他工具

渠道是完成这些任务的最简单、最自然的 (IMO) 方式，但不是最有效的方式。您可以在 std::sync 模块中找到其他并发原语。它们属于比通道更低的级别，但在特定任务中可能更有效。

Answer 2

理想的解决方案是Condvar。您可以在std::sync module 中使用wait_timeout，如pointed out by @Vladimir Matveev。

这是文档中的示例：

use std::sync::{Arc, Mutex, Condvar};
use std::thread;
use std::time::Duration;

let pair = Arc::new((Mutex::new(false), Condvar::new()));
let pair2 = pair.clone();

thread::spawn(move|| {
    let &(ref lock, ref cvar) = &*pair2;
    let mut started = lock.lock().unwrap();
    *started = true;
    // We notify the condvar that the value has changed.
    cvar.notify_one();
});

// wait for the thread to start up
let &(ref lock, ref cvar) = &*pair;
let mut started = lock.lock().unwrap();
// as long as the value inside the `Mutex` is false, we wait
loop {
    let result = cvar.wait_timeout(started, Duration::from_millis(10)).unwrap();
    // 10 milliseconds have passed, or maybe the value changed!
    started = result.0;
    if *started == true {
        // We received the notification and the value has been updated, we can leave.
        break
    }
}

Answer 3

我自己多次回到这个问题，这就是我认为解决 OP 的意图和其他人让线程自行停止的最佳实践的方法。基于公认的答案，Crossbeam 是对 mpsc 的一个很好的升级，允许克隆和移动消息端点。它还具有方便的勾选功能。这里真正的重点是它有非阻塞的 try_recv()。

我不确定将消息检查器置于这样的操作循环的中间会有多大用处。我还没有发现 Actix（或以前的 Akka）可以真正停止线程，而无需 - 如上所述 - 让线程自己完成。所以这就是我现在正在使用的（在这里可以更正，仍在学习自己）。

// Cargo.toml:
// [dependencies]
// crossbeam-channel = "0.4.4"

use crossbeam_channel::{Sender, Receiver, unbounded, tick};
use std::time::{Duration, Instant};

fn main() {
    let (tx, rx):(Sender<String>, Receiver<String>) = unbounded();
    let rx2 = rx.clone();

    // crossbeam allows clone and move of receiver
    std::thread::spawn(move || {
        // OP:
        // let mut timer = Timer::new().unwrap();
        // let periodic = timer.periodic(Duration::milliseconds(200));

        let ticker: Receiver<Instant> = tick(std::time::Duration::from_millis(500));

        loop {
            // OP:
            // periodic.recv();
            crossbeam_channel::select! {
                recv(ticker) -> _ => {

                    // OP: Do my work here
                    println!("Hello, work.");

                    // Comms Check: keep doing work?
                    // try_recv is non-blocking
                    // rx, the single consumer is clone-able in crossbeam
                    let try_result = rx2.try_recv();
                    match try_result {
                        Err(_e) => {},
                        Ok(msg) => {
                            match msg.as_str() {
                                "END_THE_WORLD" => {
                                    println!("Ending the world.");
                                    break;
                                },
                                _ => {},
                            }
                        },
                        _ => {}
                    }
                }
            }
        }
    });

    // let work continue for 10 seconds then tell that thread to end.
    std::thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(10));
    println!("Goodbye, world.");
    tx.send("END_THE_WORLD".to_string());
}

使用字符串作为消息设备有点令人畏惧——对我来说。可以在枚举中执行其他挂起和重新启动操作。