面试题：Rust中线程停放机制的基本原理

Question

请简要阐述Rust线程停放机制的基本原理，包括涉及到的主要结构体和方法。

Answer 1

基本原理

Rust 的线程停放机制允许线程暂停执行并在稍后恢复，这在需要控制线程执行流程，如减少不必要的 CPU 占用等场景中很有用。其核心基于 park 和 unpark 操作，park 使线程进入等待状态，unpark 则唤醒等待的线程。

主要结构体

1. thread::parking_lot::Parker 这是线程停放机制中的关键结构体，它负责管理线程的停放和唤醒。Parker 内部维护了一个状态，用于跟踪线程是否已被 unpark。

主要方法

1. park
   • 定义在 Parker 结构体上，调用 park 方法会使当前线程进入等待状态，暂停执行。线程会等待被 unpark 操作唤醒。
   • 例如：

use std::thread::parking_lot::Parker;
let parker = Parker::new();
parker.park();

2. unpark
   • 同样定义在 Parker 结构体上，调用 unpark 方法会唤醒之前通过 park 进入等待状态的线程。如果线程还未 park，unpark 操作会使 Parker 记录下这个 “唤醒信号”，当线程随后调用 park 时，它会立即被唤醒，而不会真正进入等待状态。
   • 例如：

use std::thread::parking_lot::Parker;
let parker = Parker::new();
parker.unpark();
parker.park(); // 此调用不会使线程进入等待，因为之前已 unpark