如何在一个线程中更新并从多个线程中读取？答案

【问题标题】：How to update in one thread and read from many?如何在一个线程中更新并从多个线程中读取？
【发布时间】：2020-07-07 21:06:26
【问题描述】：

我未能通过借用检查器获取此代码：

use std::sync::Arc;
use std::thread::{sleep, spawn};
use std::time::Duration;

#[derive(Debug, Clone)]
struct State {
    count: u64,
    not_copyable: Vec<u8>,
}

fn bar(thread_num: u8, arc_state: Arc<State>) {
    let state = arc_state.clone();
    loop {
        sleep(Duration::from_millis(1000));
        println!("thread_num: {}, state.count: {}", thread_num, state.count);
    }
}

fn main() -> std::io::Result<()> {
    let mut state = State {
        count: 0,
        not_copyable: vec![],
    };
    let arc_state = Arc::new(state);

    for i in 0..2 {
        spawn(move || {
            bar(i, arc_state.clone());
        });
    }

    loop {
        sleep(Duration::from_millis(300));
        state.count += 1;
    }
}

我可能尝试了错误的事情。

我想要一个可以更新state 的（主）线程和多个可以读取state 的线程。

我应该如何在 Rust 中做到这一点？

我已阅读 the Rust book on shared state，但它使用的互斥锁对于单个写入器/多个读取器的情况来说似乎过于复杂。

在 C 语言中，我会通过大量的 _Atomic 来实现这一点。

【问题讨论】：

标签： multithreading rust borrow-checker

【解决方案1】：

Atomics 确实是一种正确的方法，在 std (link) 中有很多这样的方法。您的示例需要 2 个修复。

Arc 必须在移入闭包之前被克隆，因此您的循环变为：

for i in 0..2 {
    let arc_state = arc_state.clone();
    spawn(move || { bar(i, arc_state); });
}

使用AtomicU64 相当简单，但您需要明确使用带有指定Ordering (Playground) 的newtype 方法：

use std::sync::atomic::{AtomicU64, Ordering};
use std::sync::Arc;
use std::thread::{sleep, spawn};
use std::time::Duration;

#[derive(Debug)]
struct State {
    count: AtomicU64,
    not_copyable: Vec<u8>,
}

fn bar(thread_num: u8, arc_state: Arc<State>) {
    let state = arc_state.clone();
    loop {
        sleep(Duration::from_millis(1000));
        println!(
            "thread_num: {}, state.count: {}",
            thread_num,
            state.count.load(Ordering::Relaxed)
        );
    }
}

fn main() -> std::io::Result<()> {
    let state = State {
        count: AtomicU64::new(0),
        not_copyable: vec![],
    };
    let arc_state = Arc::new(state);

    for i in 0..2 {
        let arc_state = arc_state.clone();
        spawn(move || {
            bar(i, arc_state);
        });
    }

    loop {
        sleep(Duration::from_millis(300));
        // you can't use `state` here, because it moved
        arc_state.count.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
    }
}

【讨论】：