第 20 章异步编程(3)

吉姆•布兰迪

20.4　固定（Pin）尽管异步函数和异步块对于编写清晰的异步代码至关重要，但处理它们的 Future 时要小心一点儿。Pin 类型有助于确保 Rust 安全地使用它们。
本节首先会展示为什么异步函数调用和异步块的 Future 不能像普通 Rust 值那样随意处理；然后会展示 Pin 如何用作指针的“许可印章”，我们可以依靠这些“盖章指针”来安全地管理此类 Future；最后会展示几种使用 Pin 值的方法。
20.4.1　Future 生命周期的两个阶段考虑下面这个简单的异步函数：
use async_std::io::prelude::*;
use async_std::;
async fn fetch_string(address: &str) -> io::Result<String> {
    ➊
    let mut socket = net::TcpStream::connect(address).await➋?;
    let mut buf = String::new();
    socket.read_to_string(&mut buf).await➌?;
    Ok(buf)
}
这会打开到给定地址的 TCP 连接，并以 String 的形式返回服务器发送的任何内容。标有 ➊、➋ 和 ➌ 的点是恢复点，即异步函数代码中可以暂停执行的点。
假设你调用它，但没有等待，就像下面这样：
let response = fetch_string("localhost:6502");
现在 response 是一个 Future，它准备在 fetch_string 的开头开始执行，并带有给定的参数。在内存中，Future 看起来如图 20-5 所示。
图 20-5：为调用 fetch_string 而构建的 Future
由于我们刚刚创建了这个 Future，因此它认为执行应该从函数体顶部的恢复点 ➊ 开始。在这种状态下，Future 唯一能给出的值就是函数参数。
现在假设你对 response 进行了几次轮询，并且它在函数体中到达了下面这个点：
socket.read_to_string(&mut buf).await➌?;
进一步假设 read_to_string 的结果尚未就绪，因此轮询会返回 Poll::Pending。此时，Future 看起来如图 20-6 所示。
图 20-6：同一个 Future，正在等待 read_to_string
Future 必须始终保存下一次轮询时恢复执行需要的所有信息。在这种情况下是如下内容。

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解释
总结

Rust中的异步编程中的固定（Pin）类型在处理异步函数和异步块的Future时需要小心。Pin类型作为指针的“许可印章”，确保Rust安全地管理Future。文章深入解析了Pin类型的应用，讲解了Future的生命周期和移动的脆弱性，以及Pin类型如何保护Future的安全性。Pin类型限制了指针的用法，确保Future一旦被轮询就不能移动。对于Unpin类型的Future，Pin只是指向该类型指针的一个无聊包装器。当为自己的Unpin类型实现Future时，poll实现可以将self视为&mut Self，而不是Pin<&mut Self>。这篇文章为读者提供了深入的技术内容，帮助他们快速了解异步编程中Future的生命周期和移动的脆弱性。在异步编程中，Pin类型的应用对于确保Future的安全性至关重要。文章深入探讨了Pin类型的限制和Unpin类型的Future的处理方式，为读者提供了深入的技术内容。此外，文章还探讨了异步代码的优势，包括内存使用、任务创建速度和上下文切换速度等方面的比较。通过对异步代码的优势进行分析，读者可以更好地了解异步编程适用于哪些问题场景。总的来说，本文为读者提供了深入的技术视角，帮助他们快速了解异步编程中Future的生命周期和移动的脆弱性，以及异步代码的优势和适用场景。

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20.4 固定（Pin）

20.4.1 Future 生命周期的两个阶段

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