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Channel 消息传递

问题​

Rust 中如何使用 Channel 进行线程间通信？有哪些 Channel 实现？

答案​

标准库 mpsc​

use std::sync::mpsc;
use std::thread;

fn main() {
    // 创建无界通道
    let (tx, rx) = mpsc::channel();

    thread::spawn(move || {
        tx.send("hello").unwrap();
        tx.send("world").unwrap();
    });

    // 接收
    println!("{}", rx.recv().unwrap()); // "hello"
    println!("{}", rx.recv().unwrap()); // "world"
    // rx.recv() → Err（发送端已 drop）
}

多生产者：

let (tx, rx) = mpsc::channel();

for i in 0..5 {
    let tx = tx.clone();
    thread::spawn(move || {
        tx.send(format!("线程 {} 发送", i)).unwrap();
    });
}
drop(tx); // 释放原始发送端

for msg in rx { // 迭代接收直到所有发送端关闭
    println!("{}", msg);
}

有界通道​

let (tx, rx) = mpsc::sync_channel(3); // 容量 3

// 当通道满时，send 会阻塞
tx.send(1).unwrap();
tx.send(2).unwrap();
tx.send(3).unwrap();
// tx.send(4) → 阻塞，直到 rx 接收

crossbeam Channel（推荐）​

crossbeam 提供更强大的 Channel 实现：

use crossbeam::channel;

// 有界通道
let (tx, rx) = channel::bounded(10);

// 无界通道
let (tx, rx) = channel::unbounded();

// select! 多通道选择
use crossbeam::channel::select;

let (tx1, rx1) = channel::unbounded();
let (tx2, rx2) = channel::unbounded();

select! {
    recv(rx1) -> msg => println!("从 rx1 收到: {:?}", msg),
    recv(rx2) -> msg => println!("从 rx2 收到: {:?}", msg),
    default(Duration::from_secs(1)) => println!("超时"),
}

通道类型对比​

特性mpsc::channelmpsc::sync_channelcrossbeam::channel
有界/无界无界有界两者都有
多生产者✅✅✅
多消费者❌❌✅（mpmc）
select❌❌✅
性能一般一般优秀

常见面试问题​

Q1: 什么时候用 Channel，什么时候用 Mutex？​

答案：

  • Channel：任务之间传递数据、生产者-消费者模式、流水线处理
  • Mutex：多个线程需要原地修改共享数据结构

Go 的哲学："用通信来共享内存"。Rust 两种方式都支持，根据场景选择。

Q2: mpsc 中 "mpsc" 是什么意思？​

答案：

Multi-Producer, Single-Consumer。标准库只支持多个发送者对应一个接收者。如果需要多消费者（mpmc），使用 crossbeam-channel。

Q3: Channel 的 send 会失败吗？​

答案：

会。当所有接收端已被 drop 时，send() 返回 Err(SendError)。同理，当所有发送端已被 drop 时，recv() 返回 Err(RecvError)。

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