Rust 如何创建和使用线程？

在Rust中，创建和使用线程可以通过标准库中的std::thread模块来实现。Rust的线程模型允许在操作系统级别上创建真正的线程（即操作系统线程），这与一些其他语言中的绿色线程或轻量级线程不同。

创建线程

在Rust中创建一个新线程，通常使用std::thread::spawn函数。这个函数接受一个闭包，闭包中包含了线程运行时将要执行的代码。例如：

rust
use std::thread;

fn main() {
    let new_thread = thread::spawn(|| {
        // 这里是新线程将要执行的代码
        for i in 1..10 {
            println!("新线程：{}", i);
            thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(1));
        }
    });

    for i in 1..10 {
        println!("主线程：{}", i);
        thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(1));
    }

    // 等待新创建的线程执行完成
    new_thread.join().unwrap();
}

使用join等待线程结束

在上面的例子中，我们使用了join()方法。这个方法会阻塞当前线程，直到调用它的线程结束。如果线程成功完成，join()会返回一个Result类型，如果线程因为某些原因崩溃了，则返回一个错误。

线程与数据共享

Rust的所有权和借用规则在多线程环境中依然适用，这帮助避免了数据竞争等问题。如果需要在多个线程间共享数据，可以使用原子类型、互斥锁（Mutex）、或者通过Arc（原子引用计数）来共享所有权。

例如，使用Arc和Mutex共享可变数据：

rust
use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;

fn main() {
    let counter = Arc::new(Mutex::new(0));
    let mut handles = vec![];

    for _ in 0..10 {
        let counter = Arc::clone(&counter);
        let handle = thread::spawn(move || {
            let mut num = counter.lock().unwrap();
            *num += 1;
        });
        handles.push(handle);
    }

    for handle in handles {
        handle.join().unwrap();
    }

    println!("Result: {}", *counter.lock().unwrap());
}

在这个例子中，counter是一个通过Mutex保护的共享变量，它被包装在一个Arc中以允许多个线程安全地共享所有权。每个线程通过增加计数来修改共享的变量。通过锁定Mutex来保证同一时间内只有一个线程可以访问数据，这样就避免了数据竞争。

结论

在Rust中，创建和管理线程相对安全且易于使用。Rust的内存安全保证及其类型系统提供了强大的工具来帮助开发者编写无数据竞争的多线程程序。