【crossbeam系列】5 crossbeam-util和crossbeam-queue:一些實用的小東西

這一次我們來介紹一下crossbeam-util和crossbeam-queue，中的一些東西和用法。crossbeam-utilAtomicCell這個是並發版的std::cell::Cell，可以對&self就起到變更內部值的效果，主要會用到下面三個方法：

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這個和std::sync::RwLock功能相同，不過相對來說讀會更快而寫更慢。大家在實際使用時可以根據業務的特點酌情選擇。

use crossbeam_utils::sync::ShardedLock;

let lock = ShardedLock::new(5);

// 讀的鎖可以同時獲取
{
let r1 = lock.read().unwrap();
let r2 = lock.read().unwrap();
assert_eq!(*r1, 5);
assert_eq!(*r2, 5);
}

// 寫的鎖只能有一個
{
let mut w = lock.write().unwrap();
*w += 1;
assert_eq!(*w, 6);
}

WaitGroup這個類似Golang中的sync.WaitGroup，可以用來等待幾個線程的工作全部完成。

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

// 創建新的等待組
let wg = WaitGroup::new();

for _ in 0..4 {
// 創建等待組的引用
let wg = wg.clone();

thread::spawn(move || {
// 實際邏輯

// 解除對等待組的引用
drop(wg);
});
}

// 會阻塞直到所有線程完成工作
wg.wait();

注意和std::sync::Barrier不同的是,WaitGroup中的線程數量是動態的。scope這個和std::thread比較像，不同點在於能夠支持對當前堆棧的引用。比如如果我們想要寫如下的代碼

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();
}

是會報錯的，因為編譯器會要求&array具有'static的生命周期。但實際上因為join的部分，所以其實不會有問題，但編譯器並不知道。於是就有了scope的用武之地。有了scope可以這麼寫：

let array = [1, 2, 3];

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

crossbeam-queue這是並發版的隊列，其實可以理解為實現了send和sync的隊列。分為容量有限的ArrayQueue

use crossbeam_queue::{ArrayQueue, PushError};

let q = ArrayQueue::new(2); // 指定容量為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'));

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));

當然容量無限的代價是需要動態增加容量，這也使得SegQueue的性能會低一些。crossbeam-queue就這些內容了，是不是很簡單～小結其實util裡面還有一些東西這裡沒有講，大家可以自己去看看。這期講的都是一些零碎的小東西。我們的crossbeam系列到這一期就結束了？嗎？也許下期還有，敬請期待～