一般来说，避免全局状态。
取而代之的是提早创建对象（甚至在main中首先创建对象），然后将该对象的可变引用传递到需要它的地方。
这通常会使你的代码更容易推理。
在决定你要使用全局可变变量之前，请仔细看看镜子里的自己。
在极少数情况下，它是有用的。
思路：可以用一个RwLock以允许多个并发的读者。
1、使用lazy-static
lazy -static crate 可以消除一些手动创建单例的苦差事。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());
}
|
2、使用once_cell
once_cell crate 可以消除一些手动创建单例的苦差事。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());
}
3、使用std::sync::LazyLock
标准库正在增加 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());
}
|
4、使用std::sync::OnceLock
LazyLock仍然不稳定，但OnceLock从Rust 1.70.0开始已经稳定了。你可以用它来获得稳定版的无依赖性实现：
use std::sync::{OnceLock, Mutex};
fn array() -> &'static Mutex<Vec<u8>> {
static ARRAY: OnceLock<Mutex<Vec<u8>>> = OnceLock::new();
ARRAY.get_or_init(|| 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());
}
|
5、一个特例：Atomic
如果你只需要跟踪一个整数值，你可以直接使用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));
}
|
6、手动、无依赖的实现
现有几种静态的实现，例如stdin的Rust 1.0实现。这也是适应现代Rust的想法，比如使用MaybeUninit来避免分配和不必要的间接性。你也应该看看io::Lazy的现代实现。在内联中注释了每一行的作用。
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();
}
}
|
这段代码可以用Rust 1.55.0编译。
所有这些工作都是lazy-static或once_cell为你做的。
“全局 "的含义
请注意，你仍然可以使用正常的 Rust 范围和模块级隐私来控制对静态或 lazy_static 变量的访问。这意味着你可以在一个模块中，甚至在一个函数中声明它，而它在该模块/函数之外是不可访问的。这对于控制访问是很好的：
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
|
然而，这个变量仍然是全局性的，因为它在整个程序中只有一个实例存在。