• 知识图谱位置：Rust-多线程
• 阅读对象：对 Rust 感兴趣的工程师
• 预备条件；Rust 所有权，Rust 闭包的基本概念

1 安全的变量：所有权和作用域是什么关系？

Rust 为了保证安全，要管理对变量的访问，而其他地方要访问这个变量，只能通过引用（有些地方也叫“借用”）。

就像 Dota 中的幻影长矛手，放大招时只有一个本体，其他都是镜像。镜像就是对本体的引用。

2 安全的闭包：闭包如何访问外部变量？

要创建一个线程，我们一般会这么写：

use std::thread;

fn main() {
    let v = vec![1, 2, 3];

    // 创建一个线程
    let handle = thread::spawn(move || {  // 注意：这里使用了 move 关键字表示闭包要获取变量 v 的所有权！
        // 闭包的内部（一个作用域）。。。
        println!("Here's a vector: {:?}", v);
    });

    handle.join().unwrap();
}

我们知道，一个闭包包含了一个作用域。其中，spawn() 函数中的参数就是一个闭包，前面的 move 说明闭包捕获了 v 的所有权。从此以后，v 只能在闭包内部使用，闭包外面不能再使用了。

如果在闭包之后访问 v，编译器会报错。

2.1 闭包和外部作用域

首先介绍一下闭包。

闭包是一个轻量级的函数，而与函数不同的是，除了包含了一系列代码之外， 闭包还可以访问外部变量。

闭包内部访问外部，就会有所有权问题。

现在，是时候拿出变量访问的三板斧¹了。

而与之对应的，闭包访问变量也有三种方式：

1. 闭包从外部捕获变量的所有权
2. 从外部获取不可变引用
3. 从外部获取可变引用

3 多线程的引用安全：为什么要 move ？

多线程应该选择哪一种呢？当然是最安全的那种！也就是第一个：“从外部获取所有权后访问”。

子线程就像是主线程生的孩子，而孩子长大了总是要独立的。孩子长大了结婚要自己搬出去住，谁也拦不住。一样地，子线程一旦生成就会脱离主线程的掌控。

所以，Rust 为了保证最关键的“引用安全”，编译器会要求闭包函数捕获外部变量的所有权。

不信你可以尝试拿去 move 关键字，Rust 编译立即报错。

4 编程时，应该注意什么？

所以，在写 Rust 时，一定要先设计好再实现，否则就可能会遭到编译器的拒绝编译暴击，注意以下两点：

• 一定要想好哪些变量时要传给子线程的。因为，变量传递给子线程之后主线程就无法再访问了。
• 如果主线程和子线程之间要传递数据，可以使用 Arc 原子引用计数、Mutex 互斥锁或者 mpsc 多发单收通道。

关于如何再主线程和子线程之间传递数据，具体细节本文不具体涉及，有兴趣可以自己查资料看看。有机会以后写写文章介绍一下。

5 总结

这篇文章介绍了 Rust 多线程的实现方式以及如何 Rust 是如何保证线程的引用安全的。希望能够帮到你。

参考

1 我在这篇文章中提出了“变量访问的三板斧”：🦀 从 Rust 的引用看计算机的内存和数据安全 | 阿森的知识图谱

使用多线程 - Rust语言圣经(Rust Course)

Using Threads to Run Code Simultaneously - The Rust Programming Language