如何在 Rust 中使用 Mutex 创建临界区？

Question

我是 Rust 新手。我应该使用 Mutex 和 Arc 在 print_lots 函数中创建一个关键部分来阻止竞争条件的发生。有什么想法吗？

fn main() {
    let num_of_threads = 4;
    let mut array_of_threads = vec![];
    
    for id in 0..num_of_threads {
        array_of_threads.push(std::thread::spawn(move || print_lots(id)));
    }

    for t in array_of_threads {
        t.join().expect("Thread join failure");
    }
}

fn print_lots(id: u32) {
    println!("Begin [{}]", id);
    for _i in 0..100 {
        print!("{} ", id);
    }
    println!("\nEnd [{}]", id);
}

Answer 1

Rust 中的

Mutex 可能与锁在您可能习惯的其他一些语言中的工作方式不同。 Rust Mutex 拥有数据并防止在没有首先获得锁的情况下访问它，而不是独立于值跟踪锁，这是在编译时强制执行的。

您收到的警告是因为您已锁定 Mutex，但随后未对该值进行任何操作。出现警告是因为这几乎肯定是一个错误。

fn main() { let foo = Mutex::new(0); // It's often best to just unwrap and panic if the lock is poisoned if let Ok(mut lock) = foo.lock() { *lock = 2; // The mutex is unlocked automatically when lock goes out of scope here } println!("{:?}", foo); // Mutex { data: 2 } }

我猜你真正的问题是你想同步打印语句，这样不同线程的输出就不会混合在一起。

一种方法是获取 StdOut 上的锁，它实际上在内部使用锁并提供与 Mutex 类似的 API:

fn print_lots(id: u32) { let stdout = io::stdout(); println!("Begin [{}]", id); let mut handle = stdout.lock(); for _i in 0..100 { write!(&mut handle, "{} ", id).unwrap(); } println!("\nEnd [{}]", id); // handle is dropped here, unlocking stdout }

在您的简化示例中，在每个线程中创建一个长期锁会适得其反，因为每个线程都会阻塞其他线程，结果是顺序的而不是并发的。如果您的实际代码还有更多内容，这可能仍然有意义。

Answer 2

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

fn main() {
    let num_of_threads = 4;
    let mut array_of_threads = vec![];
    let counter = Arc::new(Mutex::new(0));

    for id in 0..num_of_threads {
        let counter_clone = counter.clone();
        array_of_threads.push(std::thread::spawn(move || print_lots(id, counter_clone)));
    }

    for t in array_of_threads {
        t.join().expect("Thread join failure");
    }
}

fn print_lots(id: u32, c: Arc<Mutex<u32>>) {
    println!("Begin [{}]", id);
    let _guard = c.lock().unwrap();
    for _i in 0..100 {
        print!("{} ", id);
    }
    println!("\nEnd [{}]", id);
}

如何在 Rust 中使用 Mutex 创建临界区？

How to create a critical section with Mutex in Rust?

synchronization

mutex

thread-safety

rust