如何冻结Rc数据结构并跨线程发送它

问题描述

我的应用程序分两个阶段工作：

创建了一个大型数据结构，其中涉及大量临时对象，并使用引用计数进行堆管理
将数据结构设置为只读，将所有仍在运行的数据停放，并将结果结构发送到另一个线程进行读取。

（为了更加具体，该应用程序是语言服务器，并且数据结构是处理的单个文件，这些文件是单线程处理的，但其结果必须跨线程传递。）

当前，我正在使用Arc<T>来管理数据结构，但是由于阶段1既庞大又昂贵，并且是单线程的，所以我想将其切换为使用Rc<T>。但是Rc既不是Send也不是Sync，这是有充分的理由的，除非程序中基本上所有内容都使用线程安全的原语，否则我将无法发送数据结构或对其的引用。 / p>

我想说第二阶段开始后，我们不再需要引用计数了。线程1（所有者）不允许触摸引用计数，线程2（借款人）不允许克隆数据，只能查看数据，因此也不能触摸引用计数。我知道Rc不会提供这组保证，因为您可以克隆给定共享引用的Rc。此模式是否有安全的API？理想情况下，从阶段1到阶段2时，我不必复制任何数据。

这是一个玩具实现，只是在其中添加了一些代码。函数phase1()在返回类型为T的数据结构之前会产生大量垃圾，然后在另一线程上的phase2()中以只读方式对其进行分析。如果您在此代码中将Arc更改为Rc，则会收到错误消息，因为它无法跨线程发送。

use std::sync::Arc;
use crossbeam::thread::scope; // uses the crossbeam crate for scoped threads

enum T { Nil,More(Arc<T>) }

fn phase1() -> T {
    let mut r = T::Nil;
    for i in 0..=5000 {
        r = T::Nil;
        for _ in 0..i { r = T::More(Arc::new(r)) }
    }
    r
}

fn phase2(mut t: &T) {
    let mut n = 0;
    while let T::More(a) = t {
        n += 1;
        t = a;
    }
    println!("length = {}",n); // should return length = 5000
}

fn main() {
    let r = phase1();
    scope(|s| { s.spawn(|_| phase2(&r)); }).unwrap();
}

解决方法

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multithreading reference-counting