004 Rust 异步编程，async await 的详细用法

我们之前简单介绍了async/.await的用法，本节将更详细的介绍async/.await。

async的用法

async主要有两种用法：async函数和asyn代码块（老版本书中说的是三种主要的用法，多了一个async闭包）。这几种用法都会返回一个Future对象，如下：

async fn foo() -> u8 { 5 }

fn bar() -> impl Future<Output = u8> {
    // `Future<Output = u8>`.
    async {
        let x: u8 = foo().await;
        x + 5
    }
}

fn baz() -> impl Future<Output = u8> {
    // implements `Future<Output = u8>`
    let closure = async |x: u8| {
        let y: u8 = bar().await;
        y + x
    };
    closure(5)
}

async转化的Future对象和其它Future一样是具有惰性的，即在运行之前什么也不做。运行Future最常见的方式是.await。

async的生命周期

考虑示例：

async fn foo(x: &u8) -> u8 { *x }

根据我们前面的知识，那么该函数其实等价于如下：

fn foo<'a>(x: &'a u8) -> impl Future<Output = ()> + 'a {
    async { *x }
}

这个异步函数返回一个Future对象。如果我们把这个Future对象在线程间进行传递，那么则存在生命周期的问题。如下：

//这种调用就会存在生命周期的问题
fn bad() -> impl Future<Output = ()> {
    let x = 5;
    foo(&x) // ERROR: `x` does not live long enough
}

正确的调用方式如下：

fn good() -> impl Future<Output = ()> {
    async {
        let x = 5;
        foo(&x).await;
    }
}

说明：通过将变量移动到async中，将延长x的生命周期和foo返回的Future生命周期一致。

async move

async 块和闭包允许 move 关键字，就像普通的闭包一样。一个 async move 块将获取它引用变量的所有权，允许它活得比目前的范围长，但放弃了与其它代码分享那些变量的能力。

示例如下

• 配置文件：

  //Cargo.toml中添加
  [dependencies]
  futures = "0.3.4

• 源码：

  //src/main.rs
  use futures::executor;
  async fn move_block() {
    let my_string = "foo".to_string();
    let f = async move {
        println!("{}", my_string);
    };
    // println!("{}", my_string); //此处不能再使用my_string
    f.await
  }
  fn main() {
    executor::block_on(move_block());
  }

多线程

在使用多线程Future的excutor时，Future可能在线程之间移动，因此在async主体中使用的任何变量都必须能够在线程之间传输，因为任何.await变量都可能导致切换到新线程。

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