rust-concurrency

数据如何在线程间安全传递？

这是并发的本质。Rust 的类型系统在这里发挥最大威力。

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| 维度 | 并发 (thread) | 异步 (async) |

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| 内存 | 每个线程有独立栈 | 单线程复用 |

| 阻塞 | 阻塞 OS 线程 | 不阻塞，yield |

| 适用 | CPU 密集型 | I/O 密集型 |

| 复杂度 | 简单直接 | 需要运行时 |

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Send - 可以在线程间转移所有权

```

基本类型 → 自动 Send

包含引用 → 自动 Send

Raw pointer → 非 Send

Rc → 非 Send（引用计数非原子）

```

Sync - 可以在线程间共享引用

```

&T where T: Sync → 自动 Sync

RefCell → 非 Sync（运行时检查非线程安全）

MutexGuard → 非 Sync（未实现）

```

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1. 共享可变状态

```rust

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

let counter = Arc::new(Mutex::new(0));

let mut handles = vec![];

for _ in 0..10 {

let counter = Arc::clone(&counter);

let handle = std::thread::spawn(move || {

let mut num = counter.lock().unwrap();

*num += 1;

});

handles.push(handle);

}

for handle in handles {

handle.join().unwrap();

}

```

2. 消息传递

```rust

use std::sync::mpsc;

let (tx, rx) = mpsc::channel();

thread::spawn(move || {

tx.send("hello").unwrap();

});

println!("{}", rx.recv().unwrap());

```

3. 异步运行时

```rust

use tokio;

#[tokio::main]

async fn main() {

let handle = tokio::spawn(async {

// 异步任务

});

handle.await.unwrap();

}

```

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| 错误 | 原因 | 解决 |

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| E0277 Send not satisfied | 包含非 Send 类型 | 检查所有字段 |

| E0277 Sync not satisfied | 共享引用类型非 Sync | 用 Mutex/RwLock 包装 |

| Deadlock | 锁顺序不一致 | 统一加锁顺序 |

| MutexGuard across await | 锁持有时挂起 | 缩小锁的作用域 |

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• 锁的粒度要细（锁住必要部分，不是整个数据结构）
• 读写锁适合读多写少场景
• 原子操作比锁更轻量，但只适合简单操作
• 消息传递避免共享状态，但有复制开销