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Rust 中 Mutex 的基本用法

  更新时间：2024年05月24日 14:53:12  作者：许野平 
Rust 标准库中的 Mutex 结构体位于 std::sync::Mutex 中,它提供了线程安全的数据访问,Mutex 保证了在同一时间只有一个线程可以访问被锁定的数据,这篇文章主要介绍了Rust 中 Mutex 的基本用法,需要的朋友可以参考下

在 Rust 中，Mutex（互斥锁）是用于同步并发访问共享资源的机制。Rust 标准库中的 Mutex结构体位于 std::sync::Mutex中，它提供了线程安全的数据访问。Mutex保证了在同一时间只有一个线程可以访问被锁定的数据。

以下是 Mutex的基本用法：

创建一个 Mutex对象：

use std::sync::Mutex;
let mutex = Mutex::new(0); // 初始化 Mutex，锁定一个初始值为 0 的数据。

锁定 Mutex以访问其内部数据：

let mut guard = mutex.lock().unwrap(); // 锁定 Mutex，unwrap() 用于处理 Result 类型，简化错误处理
*guard += 1; // 通过 MutexGuard 修改内部数据
// 当 MutexGuard 离开作用域时，锁会自动释放

在多线程环境中使用 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 以在多个线程中使用
    handles.push(thread::spawn(move || {
        let mut num = counter.lock().unwrap();
        *num += 1;
    }));
}
// 等待所有线程完成
for handle in handles {
    handle.join().unwrap();
}
let result = counter.lock().unwrap();
println!("Result: {}", *result); // 应该输出 10，但并发错误可能导致小于 10 的结果

注意：

  • 使用 Mutex 时需要注意死锁（deadlock）的情况，确保在获取锁之后总是适时地释放。
  • Mutex::lock() 方法返回一个 Result<MutexGuard<T>,PoisonError<T>>，这是因为如果线程在持有锁时 panic 了，Mutex 会进入“毒化”状态。在这种情况下，其他尝试锁定 Mutex 的线程将会收到一个 PoisonError。通常，你可以使用 unwrap()来简化错误处理，但在健壮的生产代码中，你可能需要更仔细地处理这种潜在的错误情况。
  • MutexGuard 结构体实现了Deref 和 DerefMut，因此你可以直接通过它修改被锁定的值。
  • 在多线程环境中，虽然 Mutex 可以保证数据访问的线程安全性，但并不能解决所有并发问题，例如，它不能解决竞态条件（race condition）问题。在上述例子中，由于线程调度的不确定性，最终结果可能小于 10。

如果你想避免由于线程调度导致的竞态条件，可以考虑使用其他同步原语，如 AtomicUsize、Barrier、Condvar等，或者使用消息传递（如使用 mpsc通道）来避免共享状态。

到此这篇关于Rust 中 Mutex 的用法的文章就介绍到这了,更多相关Rust Mutex 用法内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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