rust学习-Arc

背景介绍

线程安全的引用计数指针。 “Arc”代表“原子引用计数 Atomically Reference Counted”。

Arc 类型提供在堆中分配的 T 类型值的共享所有权（shared ownership）。在 Arc 上调用克隆会生成一个新的 Arc 实例，该实例指向堆上与源 Arc 相同的分配，同时增加引用计数。当指向给定分配的最后一个 Arc 指针被销毁时，存储在该分配中的值（通常称为“内部值”）也会被删除。

Rust 中的共享引用默认不允许mutation，Arc 也不例外：通常无法获得对 Arc 内某些内容的可变引用。如果需要通过 Arc 进行mutate，请使用 Mutex、RwLock 或 Atomic 类型之一。

注意：此类型仅在支持原子加载和指针存储的平台（platforms that support atomic loads and stores of pointers）上可用，其中包括所有支持 std crate 的平台，但不包括所有仅支持 alloc 的平台。这可以在编译时使用 #[cfg(target_has_atomic = “ptr”)] 检测到。

与 Rc 不同，Arc 使用原子操作进行引用计数。这意味着它是线程安全的。缺点disadvantage是原子操作比普通内存访问（ordinary memory accesses）更昂贵。如果不在线程之间共享引用计数分配，请考虑使用 Rc 来降低开销。 Rc 是一个安全的默认值，因为编译器会捕获在线程之间发送 Rc 的任何尝试（catch any attempt to send an Rc between threads）。但是，library可能会选择 Arc 以便为library使用者提供更大的灵活性。

只要 T 实现了Send 和 Sync，Arc 就会实现Send 和 Sync。
为什么不能将非线程安全类型 T 放入 Arc 中以使其成为线程安全的？
乍一看这可能有点违反直觉（a bit counter-intuitive）：
毕竟，难道不是 Arc 线程安全的重点吗（ isn’t the point of Arc thread safety? ）？
关键点是：Arc 使得对同一数据拥有多个所有权（have multiple ownership of the same data）是线程安全的，但它并没有为其数据添加线程安全性。
考虑 Arc<RefCell>。 RefCell 不是Sync的，如果 Arc 始终是Send，则 Arc<RefCell> 也会如此。但这样我们就会遇到一个问题：RefCell 不是线程安全的；它使用非原子操作跟踪借用计数（keeps track of the borrowing count using non-atomic operations）。

最后，这意味着可能需要将 Arc 与某种 std::sync 类型（通常是 Mutex）配对使用（pair Arc with some sort of std::sync type, usually Mutex）。

Breaking cycles with Weak

用 Weak 打破cycle
downgrade 方法可用于创建非拥有的 Weak 指针（a non-owning Weak pointer）。弱指针（Weak pointer）可以升级为 Arc，但如果存储在分配（allocation）中的值已被删除，这将返回 None。换句话说，弱指针不会使分配内的值保持 active 状态；但是，它们确实使allocation（值的后端存储？）保持 active 状态（they do keep the allocation (the backing store for the value) alive）。

Arc 指针之间的循环永远不会被释放。因此，使用Weak来打破循环。例如，一棵树可以具有从父节点到子节点的强Arc指针，以及从子节点返回到其父节点的Weak指针。

创建

使用 Clone trait 给 Arc 和 Weak

impl<T> Clone for Arc<T>
whereT: ?Sized,

fn clone(&self) -> Arc<T>
use std::sync::Arc;
let foo = Arc::new(vec![1.0, 2.0, 3.0]);// 两种方式等价
let a = foo.clone();
let b = Arc::clone(&foo);
// a, b, and foo are all Arcs that point to the same memory location