Rust中的并发编程基础

# 1. Rust并发编程简介

## 1.1 理解并发编程
并发编程是指程序中具有交错执行的多个计算过程，这些过程可以在同一时间段内运行。并发编程可以提高程序的效率和性能，但也会引入一些复杂性和难以捉摸的 bug。

## 1.2 Rust语言对并发编程的支持
Rust语言提供了强大的并发编程支持，通过轻量级的线程和消息传递的方式，使得并发编程更加安全、简洁和高效。

## 1.3 Rust中的并发编程特点
Rust中的并发编程特点包括安全性、性能和易用性。通过借用检查器和所有权系统，Rust能够在编译时捕获并发错误，确保并发代码的安全性。同时，Rust的并发编程模型也能够充分利用多核处理器，实现高性能的并发计算。同时，Rust提供了丰富的工具和库，使得并发编程变得更加简洁和易用。

# 2. 线程和消息传递

并发编程是指程序中多个独立的执行线索在同一时间段内执行，这使得程序能够更有效地利用计算资源。在Rust语言中，实现并发编程的方式包括了线程和消息传递两种模型。

#### 2.1 使用线程实现并发

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，可以理解为一个程序内部的执行流。Rust通过标准库提供的`std::thread`模块支持多线程并发编程。通过创建新的线程，程序可以实现并发执行不同的任务，从而提高整体程序的性能。

以下是一个简单的使用线程实现并发的Rust示例：

use std::thread;

fn main() {
    let handle = thread::spawn(|| {
        // 在新线程中执行的任务
        for i in 1..=5 {
            println!("New Thread: {}", i);
        }
    });

    // 在主线程中执行的任务
    for i in 1..=3 {
        println!("Main Thread: {}", i);
    }

    handle.join().unwrap();
}

在上述示例中，通过`thread::spawn`方法创建了一个新的线程，并在新线程中打印了一组数字。在主线程中也打印了一组数字。通过调用`handle.join()`确保了新线程执行完毕后，主线程才继续执行。

#### 2.2 Rust中的线程库

Rust的标准库提供了丰富的线程相关功能，包括线程创建、线程等待、线程同步等。由于Rust的所有权和借用系统，线程在访问数据时需要满足所有权规则，否则会在编译期报错。

#### 2.3 消息传递并发模型

除了使用线程实现并发外，Rust还支持消息传递并发模型。这种模型通过在不同的任务或线程间传递消息来实现并发。Rust标准库提供了`std::sync::mpsc`模块，支持发送者-接收者消息传递机制。

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

fn main() {
    let (sender, receiver) = mpsc::channel();

    thread::spawn(move || {
        let val = String::from("Hello");
        sender.send(val).unwra