在哪些情况下，Arc<Mutex<T>> 不是 Rust 中在线程间共享数据的最佳方式？

Question

根据我的了解，我应该始终选择Arc<T>来进行跨线程的共享读访问，选择Arc<Mutex<T>>来进行跨线程的共享写访问。但是是否有情况下我不想使用Arc<T>/Arc<Mutex<T>>而是想采用完全不同的方式？例如像这样:

unsafe impl Sync for MyStruct {}
unsafe impl Send for MyStruct {}

let shared_data_for_writing = Arc::from(MyStruct::new());

- phip1611

---

Rust在这方面有一个相当不错的入门指南，允许您选择确切的保证和由此产生的开销。 - Alex Huszagh

例如，在某些情况下，您可能希望使用 Arc<RwLock<T>> 而不是 Arc<Mutex<T>>。 - Alex Huszagh

Answer 1

线程间共享

除了使用 Arc<T>，我们还可以使用作用域线程（scoped threads）在线程之间共享对象，例如使用 crossbeam::scope 和 Scope::spawn。作用域线程允许我们将借用指针 (&'a T) 发送到在作用域中生成的线程中。作用域保证了线程在引用项被丢弃之前终止。与 Arc<T> 相比，借用指针没有运行时开销（Arc<T> 需要更多的内存，并需要使用原子指令来维护引用计数器）。

跨线程变异

Mutex<T> 是确保最多只有一个线程可以同时变异值的最基本通用包装器。 Mutex<T> 有一个缺点：如果有许多只想读取互斥锁中的值的线程，则它们不能同时执行，即使这样做是安全的。 RwLock<T> 通过允许多个并发读取器（同时仍然确保编写器具有独占访问权）来解决这个问题。

像 AtomicUsize 这样的原子类型也允许跨线程变异，但仅适用于小值（8、16、32或64位，一些处理器支持对128位值进行原子操作，但标准库尚未公开该操作；请参见 atomic::Atomic）。例如，您可以使用 Arc<AtomicUsize> 而不是 Arc<Mutex<usize>>。原子类型不需要锁定，但它们通过原子机器指令进行操作。原子指令集与非原子指令集略有不同，因此从非原子类型切换到原子类型可能并不总是“即插即用”的替代品。

- Francis Gagné