如何将对堆栈变量的引用传递给线程？

Question

如何将对堆栈变量的引用传递给线程？

我正在编写一个WebSocket服务器，其中一个Web客户端连接到一个多线程计算机AI上下棋。WebSocket服务器希望传递一个Logger对象进入人工智能代码。这个Logger对象将把日志行从AI排到Web客户端。这个Logger必须包含对客户端连接的引用。

我对生命如何与线程交互感到困惑。我用一个Wrapper由类型参数化的结构。这个run_thread函数尝试展开该值并将其记录下来。

use std::fmt::Debug;use std::thread;struct Wrapper<T: Debug> {
    val: T,}fn run_thread<T: Debug>(wrapper: Wrapper<T>) {
    let thr = thread::spawn(move || {
        println!("{:?}", wrapper.val);
    });

    thr.join();}fn main() {
    run_thread(Wrapper::<i32> { val: -1 });}

这个wrapper参数存在于堆栈中，且其生存期不会延长。run_thread的堆栈框架，即使在堆栈帧结束之前线程将被连接。我可以从堆栈中复制值：

use std::fmt::Debug;use std::thread;struct Wrapper<T: Debug + Send> {
    val: T,}fn run_thread<T: Debug + Send + 'static>(wrapper: Wrapper<T>) {
    let thr = thread::spawn(move || {
        println!("{:?}", wrapper.val);
    });

    thr.join();}fn main() {
    run_thread(Wrapper::<i32> { val: -1 });}

如果T是对一个我不想复制的大对象的引用：

use std::fmt::Debug;use std::thread;struct Wrapper<T: Debug + Send> {
    val: T,}fn run_thread<T: Debug + Send + 'static>(wrapper: Wrapper<T>) {
    let thr = thread::spawn(move || {
        println!("{:?}", wrapper.val);
    });

    thr.join();}fn main() {
    let mut v = Vec::new();
    for i in 0..1000 {
        v.push(i);
    }

    run_thread(Wrapper { val: &v });}

其结果是：

error: `v` does not live long enough
  --> src/main.rs:22:32
   |
22 |     run_thread(Wrapper { val: &v });
   |                                ^ does not live long enough
23 | }
   | - borrowed value only lives until here
   |
   = note: borrowed value must be valid for the static lifetime...

在我真正的程序中，看起来两个Logger连接对象必须放置在Arc包装纸。客户端被要求将连接放在Arc当代码被并行化时，代码是库内部的。这尤其令人讨厌，因为连接的生存期肯定大于工作线程的生存期。

我错过了什么吗？

Answer 1

标准库中的线程支持允许创建的线程比创建线程的线程更长；这是一件好事！但是，如果要将对堆栈分配变量的引用传递给这些线程之一，则无法保证该变量在线程执行时仍然有效。在其他语言中，这将允许线程访问无效内存，从而产生大量内存安全问题。幸运的是，我们并不局限于标准库。至少有两个箱子作用域螺纹-保证在某个作用域结束之前退出的线程。这可以确保堆栈变量在线程的整个期间都可用：横梁范围-线程池还有一些板条箱可以抽象出“线程”的底层细节，但允许您完成目标：人造丝下面是每一个例子。每个示例生成大量线程，并在没有锁定、没有锁定的情况下对本地向量进行变异。Arc也没有克隆。请注意，该突变具有sleep调用以帮助验证这些呼叫是并行进行的。您可以扩展这些示例，以共享对实现的任何类型的引用。Sync，如Mutex或者Atomic*..然而，使用这些将引入锁定。范围-线程池use scoped_threadpool::Pool; // 0.1.9use std::{thread, time::Duration};fn main() {     let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];     let mut pool = Pool::new(vec.len() as u32);     pool.scoped(|scoped| {         for e in &mut vec {             scoped.execute(move || {                 thread::sleep(Duration::from_secs(1));                 *e += 1;             });         }     });     println!("{:?}", vec);}横梁use crossbeam; // 0.6.0use std::{thread, time::Duration};fn main() {     let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];     crossbeam::scope(|scope| {         for e in &mut vec {             scope.spawn(move |_| {                 thread::sleep(Duration::from_secs(1));                 *e += 1;             });         }     })     .expect("A child thread panicked");     println!("{:?}", vec);}人造丝use rayon::iter::{IntoParallelRefMutIterator, ParallelIterator}; // 1.0.3use std::{thread, time::Duration};fn main() {     let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];     vec.par_iter_mut().for_each(|e| {         thread::sleep(Duration::from_secs(1));         *e += 1;     });     println!("{:?}", vec);}客户端必须将连接放在Arc当代码被并行化时，代码是库内部的。也许你能更好地隐藏你的并行性？您能否接受记录器，然后将其包装在Arc / Mutex在把它交给你的线程之前？

Answer 2

我的解决办法是Logger实施Clone，并有一个类型为Arc<Mutex<Connection>>..然后，用户可以将记录器的一个克隆传递给线程代码。用户无法转移Connection对于线程代码(用户需要它用于其他目的)，因此我认为线程代码不可能方便地执行Arc并代表用户进行装箱。&nbsp;