Rust

Rust Async内幕：让代码学会"摸鱼"，效率还能翻倍的秘密！ 关注梦兽编程微信公众号，幽默学习Rust。 你好，未来的Rust大师！今天我们来聊一个神奇的话题：异步编程（Async）。 你可能在JavaScript或Python里和它打过照面，觉得它就像个幕后英雄，默默处理着一切。但在Rust里，这位“英雄”的行事风格可完全不一样。它不玩“魔法”，一切都摆在明面上，既明确又高效，而且编译后几乎是“零成本”的！ 准备好脑洞大开了吗？我们这就发车！ 第一站：async 关键字，一个“稍后处理”的承诺 想象一下，你让一个机器人帮你倒水。你对它说：“去倒杯水。” 在普通的同步世界里，这个机器人会立刻放下手头所有事，跑到厨房，找到杯子，打开水龙头，等水满，然后端回来给你。在这整个过程中，它（以及你）都在原地“阻塞”着，啥也干不了。 但如果这是一个 async 机器人呢？ async fn pour_water() { println!("💧 好的，马上去倒水！"); } 当你调用 pour_water() 时，最奇妙的事情发生了：它什么都没做！ 没错，它没有去倒水。它只是给了你一张“欠条”，专业点说，这叫 Future（未来）。这张欠条上写着：“我承诺，未来会去倒一杯水。” 这个 async 关键字，就像是在给任务打上一个“稍后处理”的标签。它本身不执行任何操作，只是打包了一个“未来会发生的事”。在Rust里，所有的 Future 都是天生的“懒虫”，你不催它，它绝不动弹。 第二站：Future，一张需要兑现的“未来”欠条 所以，这个 Future 到底是个啥？ 你可以把它想象成一张详细的菜谱。比如一个计算 21 + 21 的 async 函数： async fn compute() -> u32 { 21 + 21 } 调用 compute() 得到的 Future，就是一张写着“把21和21加起来”的菜谱。菜谱本身并不能填饱肚子，它只是一个待完成的计算。 在编译器眼中，这个 Future 其实是一个实现了特定 trait（可以理解为接口或能力）的复杂结构体。它内部有一个核心方法叫 poll，像个不知疲倦的检查员，不断地问：“喂，菜做好了吗？能上菜了吗？” 不过别担心，你暂时不需要亲手去写这么底层的代码，Rust已经帮你把这一切都漂亮地隐藏在 async/await 语法糖之下了。 第三站：.await，兑现承诺的“催收电话” 既然 Future 这么懒，我们怎么才能让它动起来，真正地去“倒水”或“计算”呢？ 答案就是拨打一个“催收电话”——使用 .await 关键字。 但是，光有催收员还不行，我们还需要一个“项目经理”来统筹全局。在Rust的世界里，这个项目经理就是 Runtime（运行时）。Rust标准库本身不带这玩意儿，你需要从社区“聘请”一个，其中最著名的就是 tokio。 use tokio; #[tokio::main] async fn main() { println!("我想要杯水..."); pour_water().await; // 喂，是倒水机器人吗？我现在就要水！ println!("啊，水来了，真好！"); } 看到那个 #[tokio::main] 了吗？它就像是给你的 main 函数配备了一个全能的 tokio 项目经理。 ...

征服Rust并发：Arc、Mutex、Channel三大护法，让你的代码从此刀枪不入！ 关注梦兽编程微信公众号，幽默学习Rust。 个人网站：rexai.top 你是否曾在深夜，为了一个多线程的bug而捶胸顿足？ 想象一个混乱的厨房，几个厨师（线程）同时在做菜。他们抢着用同一把刀，同时去修改同一个菜单，甚至有人刚把菜谱扔进垃圾桶，另一个人就跑过去想照着做菜。结果呢？不是手指被切到，就是菜谱被弄得乱七八糟，最终端上一盘“薛定谔的菜”——味道全凭运气。 这就是许多语言中的并发编程，强大，但也充满了混乱和危险。你得像个操心的老妈子，处处设置路障（比如各种锁），时时提醒自己别犯错，但稍不留神，灾难就会发生。 现在，让我们走进Rust的厨房。 这里的厨房有点不一样。门口站着一位极其严格、甚至有点唠叨的管家（Rust编译器）。他不会让你随便开火，而是会提前把所有可能出错的地方都指出来，冲着你大喊：“嘿！你不能把这把刀给别人，除非你确定自己不用了！” “喂！那个菜单是共享的，一次只能一个人改！” 虽然有点烦，但结果是：绝对安全。你可以在这个厨房里放一百个厨师，他们也能井然有序地合作，绝不会发生事故。 这就是Rust并发编程的魅力：它把“操心”的活儿从你的大脑，转移给了编译器。你只需要理解并遵守管家的几条核心规则，就能写出安全、高效的“傻瓜式”并发代码。 今天，我们就来把这位“管家”的规矩，用大白话给你掰扯清楚。 规矩一：想开分身？先学会“放手” 在Rust里，开启一个新线程，就像创造一个自己的分身去干活。我们用 thread::spawn 这个咒语。 但这位管家（编译器）有个死规矩：你不能把自己的工具（数据）随便借给分身用，万一你这边用完了把工具销毁了，分身那边一用，直接程序崩溃（悬垂指针）。 管家要求你必须明确地“赠予”。用一个 move 关键字，告诉他：“这玩意儿我不要了，全权送给我的分身了！” 看看代码： use std::thread; fn main() { let name = String::from("梦兽编程"); let handle = thread::spawn(move || { println!("我的分身说：你好, {name}"); }); // 下面这行代码如果取消注释，管家会立刻打你手心 // println!("我自己说：你好, {name}"); handle.join().unwrap(); // 等分身干完活 } 看到了吗？一旦你把 name 这个变量 move 给了分身线程，本体就失去了对它的所有权。这就像你把家里的唯一一把钥匙给了室友，你就再也进不了门了。这种看似霸道的规则，从根源上杜绝了“两人同时用一把钥匙开门”的混乱。 规矩二：共享“只读”资料？请用“原子级”图书馆 有时候，我们不希望把东西完全送出去，而是想让很多分身都能“只读”一份共享资料，比如一份全员共享的“烹饪指南”。 直接共享？管家会再次跳出来阻止你。因为他不知道你们谁会先读完，谁会后读完，万一资料的主人（主线程）提前下班把指南烧了怎么办？ 这时，我们需要一个神奇的道具：Arc<T>，全称是“原子引用计数”（Atomic Reference Counting）。 别被名字吓到，把它想象成一个“图书馆里的共享阅览室”。 Arc::new(data) 就是把一份资料放进这个阅览室里。每当一个分身想读这份资料，就去办一张阅览证，也就是 Arc::clone(&data)。这个过程非常轻量，只是增加了“正在阅读人数”的计数而已。 当分身读完下班后，他的阅览证就自动作废（计数减一）。直到最后一个读者也离开，阅览室才会关闭，资料才会被销毁。 use std::sync::Arc; use std::thread; fn main() { let cooking_guide = Arc::new(vec!["第一步：洗菜", "第二步：切菜", "第三步：下锅"]); for i in 0..3 { let guide_for_clone = Arc::clone(&cooking_guide); thread::spawn(move || { println!("厨师 {i} 号正在阅读指南: {:?}", guide_for_clone); }); } // 等待一会，让厨师们有时间阅读 thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(1)); } 通过 Arc，我们安全地实现了数据的“共享只读”。就像图书馆的规矩，你可以看，可以复印，但绝不能在原件上涂改。 ...