Как создать ссылку на трейтовый объект в статической переменной?

Question

Велор

rust

Как создать ссылку на трейтовый объект в статической переменной?

У меня есть структура, представляющая кэш, которая требует ссылки на трейт-объект MemoryBackend для своей работы. В обычных ситуациях, когда я передаю ссылку на этот трейт-объект, все работает нормально. 

Однако, теперь мне нужно хранить объект Cache как статическую переменную. Я пытаюсь сделать это следующим образом:

```rust
use spin::{Mutex, Once};

static SLAB_INFO_CACHE: Mutex<Once<Cache<SlabInfo>>> = Mutex::new(Once::new());
```

Но при компиляции у меня возникают проблемы с ошибкой:

```
error[E0277]: `(dyn MemoryBackend + 'static)` cannot be sent between threads safely
   | static SLAB_INFO_CACHE: Mutex<Once<Cache<SlabInfo>>> = Mutex::new(Once::new());
   |                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ `(dyn MemoryBackend + 'static)` cannot be sent between threads safely
   |
   = help: within `slab_allocator::Cache<'static, SlabInfo>`, the trait `Send` is not implemented for `(dyn MemoryBackend + 'static)`
   ...
   = note: shared static variables must have a type that implements `Sync`
```

Я не совсем понимаю, что означает эта ошибка, и почему она возникает. Можете ли вы помочь мне разобраться с ней?

14 декабря 2024 г. 22:53

Ответы на вопрос 2

Похожие вопросы

Answer 1

Ошибка, которую вы видите, связана с тем, что Rust требует, чтобы типы, которые хранятся в статических переменных, реализовывали трейт `Sync`. Этот трейт сигнализирует о том, что данный тип может безопасно делиться между потоками. 

Ваша структура `Cache`, которая содержится в статической переменной `SLAB_INFO_CACHE`, использует ссылку на трейт-объект `MemoryBackend`. Проблема в том, что динамические трейтовые объекты (`dyn MemoryBackend`) не являются `Sync` по умолчанию, потому что компилятор не может гарантировать, что они могут безопасно использоваться из нескольких потоков.

Для решения проблемы вам потребуется обернуть ваше трейт-объект в тип, который будет реализовывать `Sync`. Один из таких вариантов - использовать `Arc<dyn MemoryBackend + Send + Sync>`. Таким образом, вы сможете безопасно делить объект между потоками. Вот пример кода, как это сделать:

```rust
use std::sync::{Arc, Mutex, Once};

trait MemoryBackend {
    fn some_method(&self);
}

struct Cache<B: MemoryBackend> {
    backend: Arc<B>,
}

struct SlabInfo;

static SLAB_INFO_CACHE: Mutex<Once<Cache<dyn MemoryBackend + Send + Sync>>> = Mutex::new(Once::new());

fn initialize_cache(backend: Arc<dyn MemoryBackend + Send + Sync>) {
    let mut once = SLAB_INFO_CACHE.lock().unwrap();
    once.call_once(|| {
        *once = Some(Cache { backend });
    });
}

// Пример реализации трейта MemoryBackend для SlabInfo
impl MemoryBackend for SlabInfo {
    fn some_method(&self) {
        // Реализация метода
    }
}
```

В этом коде:
- В `Cache` используется `Arc<B>`, где `B` должен реализовывать `MemoryBackend` и одновременно `Send + Sync`, что делает его безопасным для использования в многопоточной среде.
- Известно, что `Arc` - это умный указатель, который позволяет безопасно делиться объектами между потоками.

Это обеспечит безопасность типов и решит вашу проблему с хранением объектов в статических переменных.

Answer 2

Я не могу просто взять и изменить поле memory_backend: &'a mut dyn MemoryBackend на
 
 
 Значит раздели модули на Sync / not Sync, реализуй одну структуру с Sync, а другую без. 
 - Имя и api структуры будут одинаковыми, а модули разные. 
 
 // crate::sync::cache;

pub struct Cache<'a, T> {
    memory_backend: &'a mut dyn MemoryBackend + Send + Sync,
    phantom_data: core::marker::PhantomData<T>,
}
 
 
 // crate::cache;

pub struct Cache<'a, T> {
    memory_backend: &'a mut dyn MemoryBackend,
    phantom_data: core::marker::PhantomData<T>,
}