为什么 Rayon 不需要 Arc<_>？

Question

在Programming Rust 的第 465 页上，您可以找到代码和解释（重点由我添加）

use std::sync::Arc;

fn process_files_in_parallel(filenames: Vec<String>,
                             glossary: Arc<GigabyteMap>)
    -> io::Result<()>
{
    ...
    for worklist in worklists {
        // This call to .clone() only clones the Arc and bumps the
        // reference count. It does not clone the GigabyteMap.
        let glossary_for_child = glossary.clone();
        thread_handles.push(
            spawn(move || process_files(worklist, &glossary_for_child))
        );
    }
    ...
}

我们更改了词汇表的类型：要并行运行分析，调用者必须通过 Arc::new(giga_map) 传入一个 Arc<GigabyteMap>，这是一个指向已移动到堆中的 GigabyteMap 的智能指针。当我们调用glossary.clone() 时，我们正在复制Arc 智能指针，而不是整个GigabyteMap。这相当于增加引用计数。通过此更改，程序可以编译并运行，因为它不再依赖于引用生命周期。 只要任何线程拥有Arc<GigabyteMap>，它就会使地图保持活动状态，即使父线程提前退出。不会有任何数据竞争，因为 Arc 中的数据是不可变的。

在下一节中，他们展示了用 Rayon 重写的内容，

extern crate rayon;

use rayon::prelude::*;

fn process_files_in_parallel(filenames: Vec<String>, glossary: &GigabyteMap)
    -> io::Result<()>
{
    filenames.par_iter()
        .map(|filename| process_file(filename, glossary))
        .reduce_with(|r1, r2| {
            if r1.is_err() { r1 } else { r2 }
        })
        .unwrap_or(Ok(()))
}

您可以在重写为使用 Rayon 的部分中看到它接受 &GigabyteMap 而不是 Arc<GigabyteMap>。他们没有解释这是如何工作的。为什么 Rayon 不需要 Arc<GigabyteMap>？ Rayon 如何不接受直接推荐？

Answer 1

Rayon 可以保证迭代器不会超过当前堆栈帧，这与我在第一个代码示例中假设的 thread::spawn 不同。具体来说，par_iter 在底层使用了类似 Rayon 的 scope 函数，它允许生成一个“附加”到堆栈并在堆栈结束之前加入的工作单元。

因为 Rayon 可以保证（通过生命周期，从用户的角度来看）任务/线程在函数调用 par_iter 退出之前加入，它可以提供比标准库的 @987654327 更符合人体工程学的 API @。

Rayon 在 scope function's documentation 中对此进行了扩展。