创建和使用系统中只有一个实例化的结构的最佳方法是什么？是的，这是必要的，它是 OpenGL 子系统，制作多个副本并将其传递到各处会增加困惑，而不是减轻困惑。
单例需要尽可能高效。似乎不可能在静态区域存储任意对象，因为它包含一个带有析构函数的 Vec。第二种选择是在静态区域存储一个(不安全的)指针，指向堆分配的单例。在保持语法简洁的同时最方便、最安全的方法是什么？
最佳答案
非答案答案
通常避免使用全局状态。相反，尽早在某处构造对象(可能在 main 中)，然后将对该对象的可变引用传递到需要它的地方。这通常会使您的代码更易于推理，并且不需要向后弯腰。
在决定是否需要全局可变变量之前，仔细看看镜子里的自己。它在极少数情况下有用，因此值得了解如何去做。
还想做一个...？
提示
在以下3种解决方案中:
使用惰性静态
lazy-static crate 可以消除手动创建单例的一些苦差事。这是一个全局可变向量:
use lazy_static::lazy_static; // 1.4.0
use std::sync::Mutex;
lazy_static! {
static ref ARRAY: Mutex<Vec<u8>> = Mutex::new(vec![]);
}
fn do_a_call() {
ARRAY.lock().unwrap().push(1);
}
fn main() {
do_a_call();
do_a_call();
do_a_call();
println!("called {}", ARRAY.lock().unwrap().len());
}
使用once_cell
once_cell crate 可以消除手动创建单例的一些苦差事。这是一个全局可变向量:
use once_cell::sync::Lazy; // 1.3.1
use std::sync::Mutex;
static ARRAY: Lazy<Mutex<Vec<u8>>> = Lazy::new(|| Mutex::new(vec![]));
fn do_a_call() {
ARRAY.lock().unwrap().push(1);
}
fn main() {
do_a_call();
do_a_call();
do_a_call();
println!("called {}", ARRAY.lock().unwrap().len());
}
使用std::sync::LazyLock
标准库在the process添加 once_cell 的功能，目前称为 LazyLock :
#![feature(once_cell)] // 1.67.0-nightly
use std::sync::{LazyLock, Mutex};
static ARRAY: LazyLock<Mutex<Vec<u8>>> = LazyLock::new(|| Mutex::new(vec![]));
fn do_a_call() {
ARRAY.lock().unwrap().push(1);
}
fn main() {
do_a_call();
do_a_call();
do_a_call();
println!("called {}", ARRAY.lock().unwrap().len());
}
一个特例:原子
如果你只需要跟踪一个整数值，你可以直接使用一个atomic :
use std::sync::atomic::{AtomicUsize, Ordering};
static CALL_COUNT: AtomicUsize = AtomicUsize::new(0);
fn do_a_call() {
CALL_COUNT.fetch_add(1, Ordering::SeqCst);
}
fn main() {
do_a_call();
do_a_call();
do_a_call();
println!("called {}", CALL_COUNT.load(Ordering::SeqCst));
}
手动、无依赖的实现
有几种现有的静态实现，例如the Rust 1.0 implementation of stdin .这与适应现代 Rust 的想法相同，例如使用 MaybeUninit 来避免分配和不必要的间接访问。您还应该看看 io::Lazy 的现代实现.我已经对每一行的内容进行了内联评论。
use std::sync::{Mutex, Once};
use std::time::Duration;
use std::{mem::MaybeUninit, thread};
struct SingletonReader {
// Since we will be used in many threads, we need to protect
// concurrent access
inner: Mutex<u8>,
}
fn singleton() -> &'static SingletonReader {
// Create an uninitialized static
static mut SINGLETON: MaybeUninit<SingletonReader> = MaybeUninit::uninit();
static ONCE: Once = Once::new();
unsafe {
ONCE.call_once(|| {
// Make it
let singleton = SingletonReader {
inner: Mutex::new(0),
};
// Store it to the static var, i.e. initialize it
SINGLETON.write(singleton);
});
// Now we give out a shared reference to the data, which is safe to use
// concurrently.
SINGLETON.assume_init_ref()
}
}
fn main() {
// Let's use the singleton in a few threads
let threads: Vec<_> = (0..10)
.map(|i| {
thread::spawn(move || {
thread::sleep(Duration::from_millis(i * 10));
let s = singleton();
let mut data = s.inner.lock().unwrap();
*data = i as u8;
})
})
.collect();
// And let's check the singleton every so often
for _ in 0u8..20 {
thread::sleep(Duration::from_millis(5));
let s = singleton();
let data = s.inner.lock().unwrap();
println!("It is: {}", *data);
}
for thread in threads.into_iter() {
thread.join().unwrap();
}
}
打印出来:
It is: 0
It is: 1
It is: 1
It is: 2
It is: 2
It is: 3
It is: 3
It is: 4
It is: 4
It is: 5
It is: 5
It is: 6
It is: 6
It is: 7
It is: 7
It is: 8
It is: 8
It is: 9
It is: 9
It is: 9
此代码使用 Rust 1.55.0 编译。
所有这些工作都是 lazy-static 或 once_cell 为您完成的。
“全局”的含义
请注意，您仍然可以使用正常的 Rust 作用域和模块级隐私来控制对 static 或 lazy_static 变量的访问。这意味着您可以在模块中甚至在函数内部声明它，并且在该模块/函数之外无法访问它。这有利于控制访问:
use lazy_static::lazy_static; // 1.2.0
fn only_here() {
lazy_static! {
static ref NAME: String = String::from("hello, world!");
}
println!("{}", &*NAME);
}
fn not_here() {
println!("{}", &*NAME);
}
error[E0425]: cannot find value `NAME` in this scope
--> src/lib.rs:12:22
|
12 | println!("{}", &*NAME);
| ^^^^ not found in this scope
但是，该变量仍然是全局变量，因为它的一个实例存在于整个程序中。
关于rust - 如何创建一个全局的、可变的单例？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/38033092/