Rust 中的并发 深入探究 Rust 中的并发 课程为期一天，旨在介绍传统并发和 async/await 并发。 你需要设置一个新 crate，下载所需的依赖项，做好课前准备。然后，你可以将示例复制/粘贴到 src/main.rs 中，以便对以下代码进行实验： cargo init concurrency cd concurrency cargo add tokio --features full when focus is in the text box. 如上所示，大多数代码示例都可修改。少数代码示例可能会因以下原因而不可修改： • 嵌入的 Playground 无法执行单元测试。将代码复制并粘贴到实际 Playground 中，以演示单元测 试。 • 嵌入的 Playground 会在离开页面后丢失编辑状态！因此，学员应使用本地安装的 Rust 或通过 Playground 解题。 (6e9a83356 2023-04-12) 你也可以使用任何更高版本，因为 Rust 保持向后兼容性。 了解这些信息后，请按照以下步骤从本培训中的一个示例中构建 Rust 二进制文件： 1. 在你要复制的示例上点击“复制到剪贴板（Copy to clipboard）”按钮。 2. 使用 cargo new exercise 为代码新建一个 exercise/ 目录： $ cargo new exercise

译器无法在栈上分配 编译期未知大小 的内存，所以诸如 String, Vec 这些类 型的内存其实是被分配在堆上的。换句话说，我们可以很轻松的将一个 Vec move 出作用域而不必担心消耗，因为数据实际上不会被复制。 对比一下 Vec 和 Vec> 内存布局 Vec (stack) (heap) ┌──────┐ ┌───┐ │ vec1 │──→│ 引入 mutex 可能会造成死 锁。）； 4.Arc 实际上是一个指针，它不影响包裹对象的方法调用形式（即不存在先解 开包裹再调用值这一说）； Arc 对于多线程的共享状态几乎是必须的（减少复制，提高性能） 另外一个例子，多线程读： use std::sync::Arc; use std::thread; fn main() { let numbers: Vec<_> AsMut, Borrow, BorrowMut, ToOwned, Deref, Cow。 其中 Into，From，Cow 不是很常用，简单说明略过。Cow 是借鉴 linux 系统中 的写时复制。 6.6.1 From，Into，Cow From: 对于类型为 U 的对象 foo，如果它实现了 From，那么，可以通 过 let foo = U::from(bar) 来生成自己。这里，bar

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据结构可 以动态地添加或删除元素，但它们的容量是固定的。如果数据量超出了预分配的大小，就需要创建一个新的 第 3 章 数据结构 hello‑algo.com 65 更大的数组，并将旧数组的内容复制到新数组中。 Q：在构建栈（队列）的时候，未指定它的大小，为什么它们是“静态数据结构”呢？ 在高级编程语言中，我们无须人工指定栈（队列）的初始容量，这个工作由类内部自动完成。例如，Java 的 在复杂的系统环境中，程序难以保证数组之后的内存空间是可用的，从而无法安全地扩展数组容量。因此在 大多数编程语言中，数组的长度是不可变的。 如果我们希望扩容数组，则需重新建立一个更大的数组，然后把原数组元素依次复制到新数组。这是一个 ?(?) 的操作，在数组很大的情况下非常耗时。代码如下所示： // === File: array.rs === /* 扩展数组长度 */ fn extend(nums: Vec Vec { // 初始化一个扩展长度后的数组 let mut res: Vec = vec![0; nums.len() + enlarge]; // 将原数组中的所有元素复制到新 for i in 0..nums.len() { 第 4 章 数组与链表 hello‑algo.com 72 res[i] = nums[i]; } // 返回扩展后的新数组 res

以动态地添加或删除元素，但它们的容量是固定的。如果数据量超出了预分配的大小，就需要创建一个新的 第 3 章 数据结构 www.hello‑algo.com 65 更大的数组，并将旧数组的内容复制到新数组中。 Q：在构建栈（队列）的时候，未指定它的大小，为什么它们是“静态数据结构”呢？ 在高级编程语言中，我们无须人工指定栈（队列）的初始容量，这个工作由类内部自动完成。例如，Java 的 在复杂的系统环境中，程序难以保证数组之后的内存空间是可用的，从而无法安全地扩展数组容量。因此在 大多数编程语言中，数组的长度是不可变的。 如果我们希望扩容数组，则需重新建立一个更大的数组，然后把原数组元素依次复制到新数组。这是一个 ?(?) 的操作，在数组很大的情况下非常耗时。代码如下所示： // === File: array.rs === /* 扩展数组长度 */ fn extend(nums: &[i32] Vec { // 初始化一个扩展长度后的数组 let mut res: Vec = vec![0; nums.len() + enlarge]; // 将原数组中的所有元素复制到新 for i in 0..nums.len() { 第 4 章 数组与链表 www.hello‑algo.com 72 res[i] = nums[i]; } // 返回扩展后的新数组

据结构可 以动态地添加或删除元素，但它们的容量是固定的。如果数据量超出了预分配的大小，就需要创建一个新的 第 3 章 数据结构 hello‑algo.com 65 更大的数组，并将旧数组的内容复制到新数组中。 Q：在构建栈（队列）的时候，未指定它的大小，为什么它们是“静态数据结构”呢？ 在高级编程语言中，我们无须人工指定栈（队列）的初始容量，这个工作由类内部自动完成。例如，Java 的 在复杂的系统环境中，程序难以保证数组之后的内存空间是可用的，从而无法安全地扩展数组容量。因此在 大多数编程语言中，数组的长度是不可变的。 如果我们希望扩容数组，则需重新建立一个更大的数组，然后把原数组元素依次复制到新数组。这是一个 ?(?) 的操作，在数组很大的情况下非常耗时。代码如下所示： // === File: array.rs === /* 扩展数组长度 */ fn extend(nums: Vec Vec { // 初始化一个扩展长度后的数组 let mut res: Vec = vec![0; nums.len() + enlarge]; // 将原数组中的所有元素复制到新 for i in 0..nums.len() { 第 4 章 数组与链表 hello‑algo.com 72 res[i] = nums[i]; } // 返回扩展后的新数组 res

为了演示所有权的规则，我们需要一个比第三章 “数据类型” 中讲到的都要复杂的数据类型。 前面介绍的类型都是已知大小的，可以存储在栈中，并且当离开作用域时被移出栈，如果代码 的另一部分需要在不同的作用域中使用相同的值，可以快速简单地复制它们来创建一个新的独 立实例。不过我们需要寻找一个存储在堆上的数据来探索 Rust 是如何知道该在何时清理数据 的。 我们会专注于 String 与所有权相关的部分。这些方面也同样适用于标准库提供的或你自己创 从分配器总共获取了多 少字节的内存。长度与容量的区别是很重要的，不过在当前上下文中并不重要，所以现在可以 忽略容量。 当我们将 s1 赋值给 s2 ，String 的数据被复制了，这意味着我们从栈上拷贝了它的指针、 长度和容量。我们并没有复制指针指向的堆上数据。换句话说，内存中数据的表现如图 4-2 所 示。 图 4-2：变量 s2 的内存表现，它有一份 s1 指针、长度和容量的拷贝 这个表现形式看起来 是有效的，当其离开作用域，它就释放自己的内存， 完毕。 另外，这里还隐含了一个设计选择：Rust 永远也不会自动创建数据的 “深拷贝”。因此，任何 自动 的复制都可以被认为是对运行时性能影响较小的。 变量与数据交互的方式（二）：克隆 如果我们 确实 需要深度复制 String 中堆上的数据，而不仅仅是栈上的数据，可以使用一个 叫做 clone 的通用函数。第五章会讨论方法语法，不过因为方法在很多语言中是一个常见功

为了演示所有权的规则，我们需要一个比第三章 “数据类型” 中讲到的都要复杂的数据类型。 前面介绍的类型都是已知大小的，可以存储在栈中，并且当离开作用域时被移出栈，如果代码 的另一部分需要在不同的作用域中使用相同的值，可以快速简单地复制它们来创建一个新的独 立实例。不过我们需要寻找一个存储在堆上的数据来探索 Rust 是如何知道该在何时清理数据 的，而 String 类型就是一个很好的例子。 我们会专注于 String 与所有权 从分配器总共获取了多少 字节的内存。长度与容量的区别是很重要的，不过在当前上下文中并不重要，所以现在可以忽 略容量。 当我们将 s1 赋值给 s2，String 的数据被复制了，这意味着我们从栈上拷贝了它的指针、长 度和容量。我们并没有复制指针指向的堆上数据。换句话说，内存中数据的表现如图 4-2 所 示。 72/562Rust 程序设计语言 简体中文版 s1 name value ptr len 这样就解决了我们的问题！因为只有 s2 是有效的，当其离开作用域，它就释放自己的内存， 完毕。 另外，这里还隐含了一个设计选择：Rust 永远也不会自动创建数据的 “深拷贝”。因此，任何 自动的复制都可以被认为是对运行时性能影响较小的。 作用域与赋值 作用域、所有权和通过 drop 函数释放内存之间的关系反过来也同样成立。当你给一个已有的 变量赋一个全新的值时，Rust 将会立即调用 drop

CCF 科 学技术奖科技进步卓越奖”。 伴随市场对于知识图谱应用的不断深入，图数据规模和应用性能之间的矛盾愈 加凸显，海致针对以上背景展开了系统性的技术攻关，解决了图数据的高效存 储、索引及复制难题，提出了基于图缩减的高效分析方法，并孵化出了一个大 规模图数据分析平台 AtlasGraph 。 5 获得 2022 年中国电子学会科学技术奖科技进步一等奖 中国电子学会发布的《 2022