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KaiserY
0587716e3d update ch17-03 2024-11-03 22:58:35 +08:00
KaiserY
8cb590ddd0 update ch04-02 close #822 2024-11-03 20:43:26 +08:00
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@ -15,13 +15,13 @@
{{#rustdoc_include ../listings/ch04-understanding-ownership/no-listing-07-reference/src/main.rs:all}}
```
首先,注意变量声明和函数返回值中的所有元组代码都消失了。其次,注意我们传递 `&s1``calculate_length`,同时在函数定义中,我们获取 `&String` 而不是 `String`。这些 & 符号就是 **引用**,它们允许你使用值但不获取其所有权。图 4-5 展示了一张示意图。
首先,注意变量声明和函数返回值中的所有元组代码都消失了。其次,注意我们传递 `&s1``calculate_length`,同时在函数定义中,我们获取 `&String` 而不是 `String`。这些 & 符号就是 **引用**,它们允许你使用值但不获取其所有权。图 4-6 展示了一张示意图。
<img alt="Three tables: the table for s contains only a pointer to the table
for s1. The table for s1 contains the stack data for s1 and points to the
string data on the heap." src="img/trpl04-05.svg" class="center" />
string data on the heap." src="img/trpl04-06.svg" class="center" />
<span class="caption">图 4-5`&String s` 指向 `String s1` 示意图</span>
<span class="caption">图 4-6`&String s` 指向 `String s1` 示意图</span>
> 注意:与使用 `&` 引用相反的操作是 **解引用***dereferencing*),它使用解引用运算符,`*`。我们将会在第八章遇到一些解引用运算符,并在第十五章详细讨论解引用。

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@ -18,9 +18,9 @@
</figure>
相比需要在 `join``join3``join4` 等等直接切换来说这绝对是一个进步!然而,即便是这个宏形式也只能用于我们提前知道 future 的数量的时候。不过,在现实世界的 Rust 中,将 futures 放进一个集合并接着等待集合中的一些或者全部 future 完成是一个常见的模式。
相比需要在 `join``join3``join4` 等等之间切换来说这绝对是一个进步!然而,即便是这个宏形式也只能用于我们提前知道 future 的数量的情况。不过,在现实世界的 Rust 中,将 futures 放进一个集合并接着等待集合中的一些或者全部 future 完成是一个常见的模式。
为了检查一些集合中的所有 future我们需要遍历并 join 它们 *全部*。`trpl::join_all` 函数接受任何实现了 `Iterator` trait 的类型,我们在之前的第十三章中学习过它们,所以这正是我们需要的。让我们将 futures 放进一个向量,并将 `join!` 替换为 `join_all`
为了检查一些集合中的所有 future我们需要遍历并 join *全部* 的 future。`trpl::join_all` 函数接受任何实现了 `Iterator` trait 的类型,我们在之前的第十三章中学习过它们,所以这正是我们需要的。让我们将 futures 放进一个向量,并将 `join!` 替换为 `join_all`
<figure class="listing">
@ -74,11 +74,180 @@ error[E0308]: mismatched types
= help: consider pinning your async block and and casting it to a trait object
```
这可能有点令人惊讶。毕竟没有一个 future 返回了任何值,所以每个代码块都会产生一个 `Future<Output = ()>`。然而,`Future` 是一个 trait不是一个具体类型。其具体类型是编译器为各个异步代码块生成的不同的数据结构。你不能将两个不同的手写的 struct 放进同一个 `Vec`,同样的原理也适用于编译器生成的不同 struct。
这可能有点令人惊讶。毕竟没有一个 future 返回了任何值,所以每个代码块都会产生一个 `Future<Output = ()>`。然而,`Future` 是一个 trait不是一个具体类型。其具体类型是编译器为各个异步代码块生成的(不同的)数据结构。你不能将两个不同的手写的 struct 放进同一个 `Vec`,同样的原理也适用于编译器生成的不同 struct。
为了使代码能够正常工作,我们需要使用 *trait objects*,正如我们在第十二章的 [“从 `run` 函数中返回错误”][dyn] 中做的那样。(第十八章会详细介绍 trait objects。使用 trait objects 允许我们将这些类型所产生的不同的匿名 future 看作相同的类型,因为它们都实现了 `Future` trait。
为了使代码能够正常工作,我们需要使用 *trait objects*,正如我们在第十二章的 [“从 `run` 函数中返回错误”][dyn] 中做的那样。(第十八章会详细介绍 trait objects。使用 trait objects 允许我们将这些类型所产生的不同的匿名 future 视为相同的类型,因为它们都实现了 `Future` trait。
> 注意:在第八章中,我们讨论过另一种将多种类型包含进一个 `Vec` 的方式:使用一个枚举来代表每个可以出现在向量中的不同类型。不过这里我们不能这么做。首先,没有方法来命名这些不同的类型,因为它们是匿名的。
> 注意:在第八章中,我们讨论过另一种将多种类型包含进一个 `Vec` 的方式:使用一个枚举来代表每个可以出现在向量中的不同类型。不过这里我们不能这么做。首先,没有方法来命名这些不同的类型,因为它们是匿名的。其次,我们最开始采用向量和 `join_all` 的原因是为了处理一个直到运行时之前都不知道是什么的 future 的动态集合。
我们以将 `vec!` 中的每个 future 用 `Box::new` 封装来作为开始,如示例 17-16 所示。
<figure class="listing">
<span class="file-name">文件名src/main.rs</span>
```rust,ignore,does_not_compile
{{#rustdoc_include ../listings/ch17-async-await/listing-17-16/src/main.rs:here}}
```
<figcaption>示例 17-16尝试用 `Box::new` 来对齐 `Vec` 中 future 的类型</figcaption>
</figure>
不幸的是,代码仍然不能编译。事实上,这里犯了与之前相同的基本错误,不过我们会在第二个和第三个 `Box::new` 调用处得到两个错误,而且还会得到一个提及 `Unpin` trait 的新错误。我们一会再回到 `Unpin` 错误上。首先,让我们通过显式指定 `futures` 的类型来修复 `Box::new` 调用的类型错误:
<figure class="listing">
<span class="file-name">文件名src/main.rs</span>
```rust,ignore,does_not_compile
{{#rustdoc_include ../listings/ch17-async-await/listing-17-17/src/main.rs:here}}
```
<figcaption>示例 17-17通过使用一个显式类型声明来修复余下的类型不匹配错误</figcaption>
</figure>
这里必须编写的类型有一点复杂,让我们整体过一遍:
- 最内层的类型是 future 本身。
- 接着使用 `dyn` 将 trait 标记为动态的。
- 整个 trait 引用被封装进一个 `Box`
- 最后,我们显式表明 `futures` 是一个包含这些项的 `Vec`
这已经有了很大的区别。现在当我们运行编译器时,就只会有提到 `Unpin` 的错误了。虽然这里有三个错误,但请注意它们每个的内容都非常相似。
<!-- manual-regeneration
cd listings/ch17-async-await/listing-17-17
cargo build
copy *only* the errors
-->
```text
error[E0277]: `{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}` cannot be unpinned
--> src/main.rs:46:24
|
46 | trpl::join_all(futures).await;
| -------------- ^^^^^^^ the trait `Unpin` is not implemented for `{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}`, which is required by `Box<{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}>: std::future::Future`
| |
| required by a bound introduced by this call
|
= note: consider using the `pin!` macro
consider using `Box::pin` if you need to access the pinned value outside of the current scope
= note: required for `Box<{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}>` to implement `std::future::Future`
note: required by a bound in `join_all`
--> /Users/chris/.cargo/registry/src/index.crates.io-6f17d22bba15001f/futures-util-0.3.30/src/future/join_all.rs:105:14
|
102 | pub fn join_all<I>(iter: I) -> JoinAll<I::Item>
| -------- required by a bound in this function
...
105 | I::Item: Future,
| ^^^^^^ required by this bound in `join_all`
error[E0277]: `{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}` cannot be unpinned
--> src/main.rs:46:9
|
46 | trpl::join_all(futures).await;
| ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ the trait `Unpin` is not implemented for `{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}`, which is required by `Box<{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}>: std::future::Future`
|
= note: consider using the `pin!` macro
consider using `Box::pin` if you need to access the pinned value outside of the current scope
= note: required for `Box<{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}>` to implement `std::future::Future`
note: required by a bound in `JoinAll`
--> /Users/chris/.cargo/registry/src/index.crates.io-6f17d22bba15001f/futures-util-0.3.30/src/future/join_all.rs:29:8
|
27 | pub struct JoinAll<F>
| ------- required by a bound in this struct
28 | where
29 | F: Future,
| ^^^^^^ required by this bound in `JoinAll`
error[E0277]: `{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}` cannot be unpinned
--> src/main.rs:46:33
|
46 | trpl::join_all(futures).await;
| ^^^^^ the trait `Unpin` is not implemented for `{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}`, which is required by `Box<{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}>: std::future::Future`
|
= note: consider using the `pin!` macro
consider using `Box::pin` if you need to access the pinned value outside of the current scope
= note: required for `Box<{async block@src/main.rs:8:23: 20:10}>` to implement `std::future::Future`
note: required by a bound in `JoinAll`
--> /Users/chris/.cargo/registry/src/index.crates.io-6f17d22bba15001f/futures-util-0.3.30/src/future/join_all.rs:29:8
|
27 | pub struct JoinAll<F>
| ------- required by a bound in this struct
28 | where
29 | F: Future,
| ^^^^^^ required by this bound in `JoinAll`
Some errors have detailed explanations: E0277, E0308.
For more information about an error, try `rustc --explain E0277`.
```
这里有 *很多* 内容需要分析,所以让我们拆开来看。信息的第一部分告诉我们第一个异步代码块(`src/main.rs:8:23: 20:10`)没有实现 `Unpin` trait并建议使用 `pin!``Box::pin` 来修复,在本章的稍后部分我们会深入 `Pin``Unpin` 的一些更多细节。不过现在我们可以仅仅遵循编译器的建议来解困!在示例 17-18 中,我们以更新 `futures` 的类型声明作为开始,用 `Pin` 来封装每个 `Box`。其次,我们使用 `Box::pin` 来 pin 住 futures 自身。
<figure class="listing">
<span class="file-name">文件名src/main.rs</span>
```rust
{{#rustdoc_include ../listings/ch17-async-await/listing-17-18/src/main.rs:here}}
```
<figcaption>示例 17-18使用 `Pin``Box::pin` 来约束 `Vec` 的类型</figcaption>
</figure>
如果编译并运行代码,我们终于会得到我们期望的输出:
<!-- Not extracting output because changes to this output aren't significant;
the changes are likely to be due to the threads running differently rather than
changes in the compiler -->
```text
received 'hi'
received 'more'
received 'from'
received 'messages'
received 'the'
received 'for'
received 'future'
received 'you'
```
(长舒一口气!)
这里还有一些我们可以探索的内容。首先,因为通过 `Box` 来将这些 futures 放到堆上,使用 `Pin<Box<T>>` 会带来少量的额外开销,而我们这么做仅仅是为了对齐它们的类型。毕竟实际上这里并不 *需要* 堆分配:这些 futures 对于这个特定的函数来说是本地的。如上所示,`Pin` 本身是一个封装类型,所以我们可以获得拥有单一类型 `Vec` 的好处(也就是使用 `Box` 的初始原因)而不用堆分配。我们可以通过 `std::pin::pin` 宏来直接对每个 future 使用 `Pin`
然而,我们仍然必须现实地知道被 pin 住的引用的类型:否则 Rust 仍然不知道如何将它们解释为动态 trait objects这是将它们放进 `Vec` 所需的。因此我们在定义每个 future 的时候使用 `pin!`,并将 `futures` 定义为一个包含被 pin 住的动态 `Future` 类型的可变引用的 `Vec`,如示例 17-19 所示。
<figure class="listing">
<span class="file-name">文件名src/main.rs</span>
```rust
{{#rustdoc_include ../listings/ch17-async-await/listing-17-19/src/main.rs:here}}
```
<figcaption>示例 17-19通过 `pin!` 宏来直接使用 `Pin` 以避免不必要的堆分配</figcaption>
</figure>
目前为止我们一直忽略了可能有不同 `Output` 类型的事实。例如,在示例 17-20 中,匿名 future `a` 实现了 `Future<Output = u32>`,匿名 future `b` 实现了 `Future<Output = &str>`,而匿名 future `c` 实现了 `Future<Output = bool>`
<figure class="listing">
<span class="file-name">文件名src/main.rs</span>
```rust
{{#rustdoc_include ../listings/ch17-async-await/listing-17-20/src/main.rs:here}}
```
<figcaption>示例 17-20三个不同类型的 futures</figcaption>
</figure>
我们可以使用 `trpl::join!` 来 await 它们,因为它允许你传递多个 future 类型并产生一个这些类型的元组。
[collections]: ch08-01-vectors.html#using-an-enum-to-store-multiple-types
[dyn]: ch12-03-improving-error-handling-and-modularity.html