【crossbeam系列】5 crossbeam-util和crossbeam-queue：一些实用的小东西

MikeLoveRust

发布于 2020-10-23 15:57:22

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发布于 2020-10-23 15:57:22

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这一次我们来介绍一下crossbeam-util和crossbeam-queue，中的一些东西和用法。

crossbeam-util

AtomicCell

这个是并发版的std::cell::Cell，可以对&self就起到变更内部值的效果，主要会用到下面三个方法：

use crossbeam_utils::atomic::AtomicCell;

let a = AtomicCell::new(7);

assert_eq!(a.load(), 7);
assert_eq!(a.swap(8), 7);
assert_eq!(a.load(), 8);
a.store(9);
assert_eq!(a.load(), 9);

ShardedLock

这个和std::sync::RwLock功能相同，不过相对来说读会更快而写更慢。大家在实际使用时可以根据业务的特点酌情选择。

use crossbeam_utils::sync::ShardedLock;

let lock = ShardedLock::new(5);

// 读的锁可以同时获取
{
    let r1 = lock.read().unwrap();
    let r2 = lock.read().unwrap();
    assert_eq!(*r1, 5);
    assert_eq!(*r2, 5);
}

// 写的锁只能有一个
{
    let mut w = lock.write().unwrap();
    *w += 1;
    assert_eq!(*w, 6);
}

WaitGroup

这个类似Golang中的sync.WaitGroup，可以用来等待几个线程的工作全部完成。

use crossbeam_utils::sync::WaitGroup;
use std::thread;

// 创建新的等待组
let wg = WaitGroup::new();

for _ in 0..4 {
    // 创建等待组的引用
    let wg = wg.clone();

    thread::spawn(move || {
        // 实际逻辑

        // 解除对等待组的引用
        drop(wg);
    });
}

// 会阻塞直到所有线程完成工作
wg.wait();

注意和std::sync::Barrier不同的是,WaitGroup中的线程数量是动态的。

scope

这个和std::thread比较像，不同点在于能够支持对当前堆栈的引用。比如如果我们想要写如下的代码

let array = [1, 2, 3];
let mut guards = vec![];

for i in &array {
    let guard = std::thread::spawn(move || {
        println!("element: {}", i);
    });

    guards.push(guard);
}

for guard in guards {
    guard.join().unwrap();
}

是会报错的，因为编译器会要求&array具有'static的生命周期。但实际上因为join的部分，所以其实不会有问题，但编译器并不知道。于是就有了scope的用武之地。有了scope可以这么写：

let array = [1, 2, 3];

crossbeam::scope(|scope| {
    for i in &array {
        scope.spawn(move || {
            println!("element: {}", i);
        });
    }
});

是不是有时候比thread要更方便一些呢～

crossbeam-queue

这是并发版的队列，其实可以理解为实现了send和sync的队列。分为容量有限的ArrayQueue

use crossbeam_queue::{ArrayQueue, PushError};

let q = ArrayQueue::new(2); // 指定容量为2

assert_eq!(q.push('a'), Ok(()));
assert_eq!(q.push('b'), Ok(()));
assert_eq!(q.push('c'), Err(PushError('c')));
assert_eq!(q.pop(), Ok('a'));

和容量无限的SegQueue

use crossbeam_queue::{PopError, SegQueue};

let q = SegQueue::new();

q.push('a');
q.push('b');

assert_eq!(q.pop(), Ok('a'));
assert_eq!(q.pop(), Ok('b'));
assert_eq!(q.pop(), Err(PopError));

当然容量无限的代价是需要动态增加容量，这也使得SegQueue的性能会低一些。crossbeam-queue就这些内容了，是不是很简单～

小结

其实util里面还有一些东西这里没有讲，大家可以自己去看看。这期讲的都是一些零碎的小东西。我们的crossbeam系列到这一期就结束了？吗？也许下期还有，敬请期待～

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原始发表：2020-10-07，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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