Rust Atomic 笔记

Thu, 10 Apr 2025 17:25:14 +0800

basic of rust concurrency

内部可变性是指可以通一个不可变引用来实现对内部数据的修改。标准库中有Cell<T>，Cell相当于持有这个Obj，要做修改只能先把T move出来再把T塞回去。RefCell<T>不但持有这个obj，还会维护一个引用计数，如果在运行时有多个Mut借用时，会panic。
RwLock是多线程版本的RefCell，但是多个可变借用时，或者说多个写时，会block住试图拿这个可变借用的线程，让它进入sleep。而Mutex不像Rwlock可以实现多个可读借用，mutex是彻底的独占的，其它线程都必须等待锁的释放。
UnSafeCell是实现内部可变性的关键类型，它只有get函数可以得到一个底层类型的raw pointer,UnsafeCell没有任何保证安全性的限制，需要用户自己来进行安全性的保证。一般不会直接用unsafe cell，都是包装成另一个类型来限制使用，比如实现成cell或者mutex。
Sendtrait意味着这个类型的所有权可以在线程之间转移，Synctrait意味着这个类型可以在线程之间共享。
一个struct如果所有的类型都是send和sync，那它本身也是send和sync的，如果要实现非send和sync的话，可以用phontomdata 标记类型。PhantomData用于标记Struct非sync，毕竟这是个zero sized type。
给一些非auto trait实现send和sync是unsafe的，因为取决于其中类型的具体实现，所以安全性需要自己来保证。
rust的mutex，实现了一个其它线程如果持有了mutex，但是panic了，这个mutex就是poison的机制：rust mutex doc。 mutex一些值得注意的点:

if let的scope。

if let Some(item) = list.lock().unwrap().pop() {//会lock到这个if结束
process_item(item);
}

    if list.lock().unwrap().pop() == Some(1) {//在进入body前，MutxGuard就已经drop掉了。
        do_something();
    }

rust 2024做出的一个if let的小修改，即if let的表达式生命周期不会延长到else body中去：rust 2024 doc

大多数的读写锁的实现都会block新的读者出现，当写者等待时，因为可能会多个读者共享导致写者一直要等待，这是读写锁中一个经典的饥饿问题。 ## parking and condition variables 当一个线程在等待别的线程的通知的时候，这种叫thread parking，parking的时候，线程会进入睡眠，唤醒可以用unpark。在实现上，unpark有一个很重要的特性是，有一个信号保留机制，即unpark在park之前执行了，这个park也不会让线程进入睡眠，因为消费者需要对生产者的每一个unpark都有响应，否则会有丢数据的风险。但是unpark并不能叠加，所以unpark两次后，再Park两次还是会线程进入睡眠。

条件变量一般是与mutex结合使用，传入同一个mutex，一个线程wait，一个线程notify。如果两个线程在操作同一个条件变量但是不同的mutex，会引起panic.

Atomic and Memory order

原子类型可以在多线程间安全的访问和修改，但是依赖于Memory Ordering。比如最简单的order,Ralex,Relax只能保证单个变量的一致性，而多个变量间顺序无法保证。 atomic i32的溢出是回环的，不像普通的i32，溢出是会panic的。为什么需要memory order?CPU会为了优化而把程序中的指令进行重排，写的是什么顺序，执行起来可能是别的顺序。 Happens before即保证A发生在B之前，但是在多线程中却是不一定的，使用锁可以保证，或者更严格的memory ordering。

Rust Sized Trait与类型大小

Mon, 24 Aug 2020 11:25:32 +0800

这篇文章来自于Github的一篇关于Rust size的一些介绍，本文内容基本上是这文章的总结。可以话尽量看原文。

Rust on linxy's blog

Rust Atomic 笔记

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Rust Sized Trait与类型大小