31.2 scoped-threadpool

在前面的章节中，我们已经知道，如果要在多线程之间共享变量，必须使用 Arc 这样的保证线程安全的智能指针。然而，Arc 是有运行期开销的（虽然很小）。假如我们有时候需要子线程访问当前调用栈中的局部变量，而且能保证当前函数的生命周期一定大于子线程的生命周期，子线程一定先于当前函数退出，那我们能不能直接在子线程中使用最简单的借用指针&来访问父线程栈上的局部对象呢？

至少标准库中的 spawn 函数是不行的。spawn 的签名是：

---

pub fn spawn<F, T>(f: F) -> JoinHandle<T>
    where F: FnOnce() -> T, F: Send + 'static, T: Send + 'static

---

注意这里的闭包要满足 f:'static 约束。这意味着闭包中存在不能捕获短生命周期的变量，比如指向当前局部调用栈的指针。这是因为 spawn 函数会将闭包传递给一个新的子线程，这个子线程的生命周期很可能大于当前函数调用生命周期。如果我们希望在子线程中访问当前函数中的局部变量，怎么办呢？可以使用第三方库 scoped_threadpool。我们来看看 scoped_threadpool 是如何使用的：

---

extern crate scoped_threadpool;
use scoped_threadpool::Pool;

fn main() {
    let mut pool = Pool::new(4);

    let mut vec = vec![0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7];

    pool.scoped(|scope| {
        for e in &mut vec {
            scope.execute(move || {
                *e += 1;
            });
        }
    });

    println!("{:?}", vec);
}

---

在这里，线程内部直接使用了&mut vec 形式访问了父线程“栈”上的变量，而不必使用 Arc。我们可以注意到，scoped 方法的签名是这样的：

---

fn scoped<'pool, 'scope, F, R>(&'pool mut self, f: F) -> R
        where F: FnOnce(&Scope<'pool, 'scope>) -> R

---

这里，参数闭包的约束条件没有'static 这一项。所以我们上面的调用是可以成功的。scoped_threadpool 库的源码并不复杂，只需一个文件即可，各位读者可以自己去 GitHub 上阅读它的源码，看看它是怎么实现的。