tokio::spawn与async块的使用和不使用

Question

我正在学习Rust中的async/await，并且我正在按照tokio的教程进行学习。在教程中，有一件事情让我困扰，但是教程似乎没有解释。请参考这个链接：tutorial。

tokio::spawn(async move {
    process(socket).await;
});

这是教程中的写法，但我不明白为什么在这里使用了async move {}块。根据我目前的理解，这个异步块是不必要的，也就是说，下面的写法完全可以，并且更加简洁直接：

tokio::spawn(process(socket));

所以，我的问题是：

1. 在这段代码中，async块是否必要？
2. 如果是的话，它有什么区别？
3. 没有编译器优化的情况下，async块会不会增加额外的间接层，可能导致性能略微下降？

- techhara

Answer 1

1. 这段代码中的async块是否必要？

大多数情况下，不需要；但请参考下一个答案。

2. 如果必要的话，会有什么区别？

如果process()被定义为async fn，那就没有区别。一些人更喜欢其中一种形式，但这是主观的。

然而，如果process()被定义为返回Future的常规函数，那就有区别了：使用async块，全部process()将在新生成的任务中执行，而没有async块，则调用process()会在父任务中执行，只有它返回的future会在生成的任务中执行。

这很重要，例如，如果process()返回的未来不是'static（或Send），那么没有async块的调用将失败。或者如果process()本身可能很昂贵，并且我们希望它在另一个任务中执行，而不仅仅是返回的未来。

需要注意的是，在调用{{link1：Runtime::block_on()}}时也有类似的区别，但在那里这个区别更加重要：没有async块，process()中的代码将在异步运行时之外执行。这意味着对需要活动运行时的函数的调用（例如tokio::spawn()）将失败。

3. 没有编译器优化，异步块会增加额外的间接层，可能会导致性能略微下降吗？

我不清楚生成器（以及在生成器之上实现的异步函数和块）的具体实现细节，但这是不太可能的。Rust中的异步块不会分配内存，而且我认为仅仅使用一个转发的async块不会产生任何额外开销。

- Chayim Friedman

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嗨Chayim，谢谢回复。所以，如果process是一个异步函数，那么spawn(process()) / block_on(process())等同于spawn(async { process().await }) / block_on(async { process().await })。然而，如果process是一个返回Future的普通函数，那么这两者就有所不同。这个理解正确吗？ - techhara

@techhara 是的，是有可能有区别的：可能所有这个功能做的就只是返回未来，并且它本身并不进行任何工作；即使它有工作，也可能在任务中执行或在父级中执行并不重要。但是确实可能存在区别。 - Chayim Friedman

Answer 2

除了@ChayimFriedman的答案之外，`async move {}`中的`move`部分可能很重要。

在所示代码中不一定需要，但在类似情况下，如果`async`函数期望一个引用，那么为了塑造一个具有所有权的`Future`，可能需要使用`move`。

以下是一个演示，直接的方法会触发生命周期错误，而`async`块由于使用了`move`而不会触发错误：

async fn process(_: &i32) {}

fn main() {
    let n = 5;
    
    tokio::spawn(process(&n));
    
    tokio::spawn(async move {
        process(&n).await
    });
}

error[E0597]: `n` does not live long enough
  --> src/main.rs:6:26
   |
4  |     let n = 5;
   |         - binding `n` declared here
5  |     
6  |     tokio::spawn(process(&n));
   |                  --------^^-
   |                  |       |
   |                  |       borrowed value does not live long enough
   |                  argument requires that `n` is borrowed for `'static`
...
11 | }
   | - `n` dropped here while still borrowed

- kmdreko