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Rust?中?Mutex?的基本用法

更新時(shí)間：2024年05月24日 14:53:12 作者：許野平

Rust?標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的?Mutex?結(jié)構(gòu)體位于?std::sync::Mutex?中,它提供了線程安全的數(shù)據(jù)訪問,Mutex?保證了在同一時(shí)間只有一個(gè)線程可以訪問被鎖定的數(shù)據(jù),這篇文章主要介紹了Rust?中?Mutex?的基本用法,需要的朋友可以參考下

在 Rust 中，Mutex（互斥鎖）是用于同步并發(fā)訪問共享資源的機(jī)制。Rust 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的 Mutex 結(jié)構(gòu)體位于 std::sync::Mutex 中，它提供了線程安全的數(shù)據(jù)訪問。Mutex 保證了在同一時(shí)間只有一個(gè)線程可以訪問被鎖定的數(shù)據(jù)。

以下是 Mutex 的基本用法：

創(chuàng)建一個(gè) Mutex 對(duì)象：

use std::sync::Mutex;
let mutex = Mutex::new(0); // 初始化 Mutex，鎖定一個(gè)初始值為 0 的數(shù)據(jù)。

鎖定 Mutex 以訪問其內(nèi)部數(shù)據(jù)：

let mut guard = mutex.lock().unwrap(); // 鎖定 Mutex，unwrap() 用于處理 Result 類型，簡(jiǎn)化錯(cuò)誤處理
*guard += 1; // 通過 MutexGuard 修改內(nèi)部數(shù)據(jù)
// 當(dāng) MutexGuard 離開作用域時(shí)，鎖會(huì)自動(dòng)釋放

在多線程環(huán)境中使用 Mutex：

use std::sync::Mutex;
use std::thread;
let counter = Mutex::new(0);
let mut handles = vec![];
for _ in 0..10 {
    let counter = counter.clone(); // 克隆 Mutex 以在多個(gè)線程中使用
    handles.push(thread::spawn(move || {
        let mut num = counter.lock().unwrap();
        *num += 1;
    }));
}
// 等待所有線程完成
for handle in handles {
    handle.join().unwrap();
}
let result = counter.lock().unwrap();
println!("Result: {}", *result); // 應(yīng)該輸出 10，但并發(fā)錯(cuò)誤可能導(dǎo)致小于 10 的結(jié)果

注意：

使用 Mutex 時(shí)需要注意死鎖（deadlock）的情況，確保在獲取鎖之后總是適時(shí)地釋放。
Mutex::lock() 方法返回一個(gè) Result<MutexGuard<T>,PoisonError<T>>，這是因?yàn)槿绻€程在持有鎖時(shí) panic 了，Mutex 會(huì)進(jìn)入“毒化”狀態(tài)。在這種情況下，其他嘗試鎖定 Mutex 的線程將會(huì)收到一個(gè) PoisonError。通常，你可以使用 unwrap() 來簡(jiǎn)化錯(cuò)誤處理，但在健壯的生產(chǎn)代碼中，你可能需要更仔細(xì)地處理這種潛在的錯(cuò)誤情況。
MutexGuard 結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)了Deref 和 DerefMut，因此你可以直接通過它修改被鎖定的值。
在多線程環(huán)境中，雖然 Mutex 可以保證數(shù)據(jù)訪問的線程安全性，但并不能解決所有并發(fā)問題，例如，它不能解決競(jìng)態(tài)條件（race condition）問題。在上述例子中，由于線程調(diào)度的不確定性，最終結(jié)果可能小于 10。