一个可变借用和多个不可变借用

Question

我正在尝试编写一个程序来生成一个后台线程，该线程不断地将数据插入到某个集合中。同时，我想继续从stdin 获取输入，并检查该输入是否在线程正在操作的集合中。

这是一个简单的例子：

use std::collections::HashSet;
use std::thread;

fn main() {
    let mut set: HashSet<String> = HashSet::new();

    thread::spawn(move || {
        loop {
            set.insert("foo".to_string());
        }
    });

    loop {
        let input: String = get_input_from_stdin();

        if set.contains(&input) {
            // Do something...
        }
    }
}

fn get_input_from_stdin() -> String {
    String::new()
}

但是，由于所有权问题，这不起作用。

我还是 Rust 的新手，但这似乎应该是可能的。我只是找不到Arcs、Rcs、Mutexes 等的正确组合来包装我的数据。

Answer 1

首先请阅读Need holistic explanation about Rust's cell and reference counted types。

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这里有两个问题需要解决：

1. 线程间共享所有权，
2. 可变别名。

要共享所有权，最简单的解决方案是Arc。它要求其参数为Sync（可从多个线程安全访问），这可以通过将任何Send 类型包装在Mutex 或RwLock 中来实现。

为了在存在可变性的情况下安全地获得别名，Mutex 和 RwLock 都可以工作。如果您有多个阅读器，RwLock 可能会有额外的性能优势。既然你只有一个读者，那就没有意义了：让我们使用简单的Mutex。

因此，您的类型是：Arc<Mutex<HashSet<String>>>。

下一个技巧是将值传递给闭包以在另一个线程中运行。该值是moved，因此您需要首先制作Arc 的克隆然后传递该克隆，否则您已经移动了原始文件并且无法访问它不再。

最后，访问数据需要通过借用和锁...

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

fn main() {
    let set = Arc::new(Mutex::new(HashSet::new()));

    let clone = set.clone();
    thread::spawn(move || {
        loop {
            clone.lock().unwrap().insert("foo".to_string());
        }
    });

    loop {
        let input: String = get_input_from_stdin();

        if set.lock().unwrap().contains(&input) {
            // Do something...
        }
    }
}

调用unwrap 是因为Mutex::lock 返回一个Result； Mutex如果中毒了，可能无法锁定，这意味着锁定时发生了恐慌，因此其内容可能是垃圾。