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

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
{
letmut 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 _ in0..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];
letmut 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～