我如何 return 一个包含来自线程的 Rc 的类型？

Question

我正在生成一个线程，它构建本质上是一棵树的东西，稍后需要它，因此可以在线程外计算。举个例子，想想 Foo { inner: HashMap<Bar, Rc<FooBar>> }。线程的关闭不会从周围环境捕获任何东西。

问题是 Rc 使整个类型 !Send。这阻止了 Foo 被 returned 到生成线程。实际上，Rc "poisons" Foo.

我不明白为什么由派生线程创建并 returned 的类型仍然需要 Send 的原因：它强制所有内部类型（在这种情况下 Rc 在 HashMap 中，在 Foo 中变为 Send。从派生线程的角度来看，这是无法修复的。它强制生成的线程始终使用原子计数，而实际上两个线程同时访问引用计数器的可能性为零。

有没有办法 return（不是共享！）一个包含来自线程的 Rc 的类型？我是否遗漏了对 Send 的理解？

Answer 1

[T]here is actually zero possibility for both threads to access the refcounter simultaneously.

但是编译器无法理解，所以你不得不说"no really, trust me, I know it looks dodgy but it's actually safe."这就是unsafe的目的。

应该像

一样简单

unsafe impl Send for Foo {}

来自Nomicon：

Rc isn't Send or Sync (because the refcount is shared and unsynchronized).

使 Rc 本身成为 Send 是不安全的，因为 Rc 公开了一个接口，如果在线程之间发送该接口将是不安全的。但是 Foo，正如您所描述的那样，公开了一个 在线程之间发送 不安全的接口，所以只需 unsafe impl 它就可以了。

假设，也就是说，接口可以安全地在线程之间发送。例如，Foo 不能有克隆方法和 returns 内部 Rc（因为你可以使用它有效地 "smuggle" 一个裸 Rc另一个线程来自 Foo).

如果 Foo 并非总是可以安全发送，但您碰巧知道某些 特殊的 Foo 可以安全发送，更好的方法是暂时将其包装在 Send 类型中，如所建议的那样。

Answer 2

Rust 语言对线程结束时不再有任何引用这一事实一无所知。事实上，它对线程 "starting" 或 "ending" 也一无所知。

从语言的角度来看，Rc 的克隆之一可能仍由线程拥有。一旦类型在线程上，就结束了。

当你有程序员知道但编译器不知道的东西时，unsafe 代码就是这种情况。

我不是 100% 确定，但是，据我所知，只要所有相互链接的 Rc 都在同一个线程上，它实际上是安全的。应该是从线程返回值的情况。

use std::{rc::Rc, thread};

type MyTreeThing = Rc<i32>;
struct ReturningAnRcAcrossThreadsIsSafe(MyTreeThing);

// I copied this from Stack Overflow without reading the text and
// stating why I think this code is actually safe.
unsafe impl Send for ReturningAnRcAcrossThreadsIsSafe {}

fn main() {
    let t = thread::spawn(|| ReturningAnRcAcrossThreadsIsSafe(Rc::new(42)));

    let a = t.join().unwrap().0;

    println!("{}", a);
}

这个答案与的不同之处在于，不安全代码的范围要小得多——它只涵盖通过线程返回的值。他们的回答将整个 MyTreeThing 类型标记为可以安全地跨线程发送，而不管上下文如何。这很好，只要你注意知道所有相关的 Rcs 总是在线程之间批量移动。

另请参阅：

How can I pass a reference to a stack variable to a thread?

我如何 return 一个包含来自线程的 Rc 的类型？

How can I return a type containing an Rc from a thread?

multithreading

reference-counting

rust