每週一庫 Rayon 資料平行計算庫

rayon 是乙個rust的資料平行計算庫。它非常輕巧，可以輕鬆地將順序計算轉換為平行計算。同時保證不會有資料爭用情況出現。

使用rayon，可以輕鬆地將順序迭代器轉換為並行迭代器：通常，只需將您的foo.iter()呼叫更改為foo.par_iter()，其餘則由rayon完成：

use rayon::prelude::*;
fn sum_of_squares(input: &[i32]) -> i32

並行迭代器負責確定如何將資料劃分為任務；它會動態適應以達到最佳效能。如果你需要更大的靈活性，那麼rayon還提供了join和scope函式，允許使用者自己建立並行任務。為了獲得更多控制，還可以建立自定義執行緒池，而不是使用rayon的預設全域性執行緒池。

通常大家可能覺得並行執行會產生各種瘋狂的錯誤。不用緊張，rayon的api均保證無資料爭用情況發生，通常可以排除大多數並行錯誤（儘管不是全部）。換句話說，只要**通過編譯，它通常會執行與非並**況下相同的操作。

對於大多數情況，使用並行迭代器產生可以保證結果與順序迭代器結果相同。不過需要特別注意的是：如果您的迭代器有***（例如，通過rust通道將方法傳送到其他執行緒，或者磁碟寫入），這些***可能會以不同的順序發生。還要注意，在某些情況下，並行迭代器提供了具有更高效能的順序迭代器方法的替代版本。

[dependencies]
rayon = "1.1"

要使用並行迭代器api，特定的特徵必須被提前引用。引用這些特徵最簡單方法是使用rayon prelude。在每個要使用並行迭代器api的模組中，只需新增：

use rayon::prelude::*;

rayon 需要rustc 1.31.0及以上版本.

想要了解rayon的實際使用方法，請檢視rayon-demo目錄，其中包括使用rayon的許多**演示。例如，執行此命令以獲得nbody模擬的視覺化。要檢視使用rayon的效果，請按s進行順序執行，按p進行並行執行。

> cd rayon-demo
> cargo run --release -- nbody visualize

> cd rayon-demo
> cargo run --release -- --help

使用迭代器風格的介面編寫並行程式所需的特徵

除非你需要命名一種迭代器型別，否則幾乎不需要直接與此模組進行互動。

並行迭代器使編寫類似迭代器的並行執行鏈變得容易：通常，您要做的就是將第乙個.iter()(或iter_mut(),into_iter(), 等) 方法轉換為par_iter()(或par_iter_mut(),into_par_iter(), 等)。例如，要計算整數序列的平方和，可以這樣寫：

use rayon::prelude::*;
fn sum_of_squares(input: &[i32]) -> i32

或者，要遞增切片中的每個整數，可以這樣寫：

use rayon::prelude::*;
fn increment_all(input: &mut [i32])

要使用並行迭代器，首先通過在你的模組中新增use rayon::prelude::*來匯入特徵。然後，您可以呼叫par_iter，par_iter_mut或into_par_iter來獲取並行迭代器。像常規迭代器一樣，並行迭代器的工作方式是先構造乙個計算，然後執行。

pub fn join(oper_a: a, oper_b: b) -> (ra, rb) where
a: fnonce() -> ra + send,
b: fnonce() -> rb + send,
ra: send,
rb: send,

進行兩個閉包，盡可能的以並行的方式執行。並從這些閉包中返回一對結果。

從概念上講，呼叫join()類似於生成兩個執行緒，每個執行緒執行其中乙個閉包。但是，實現方式卻大不相同，並且產生的額外開銷非常低。我們使用的底層技術稱為「工作竊取」：rayon執行時使用固定的工作執行緒池，並嘗試僅在有空閒cpu處理時並行執行**。

當從執行緒池外部呼叫join時，當閉包在池中執行時，呼叫執行緒將阻塞。當在池中呼叫join時，呼叫執行緒仍會積極參與執行緒池。它將從在當前執行緒上執行閉包a開始。在執行的同時，它會通告其他執行緒閉包b為可被執行狀態。一旦閉包a完成，當前執行緒將嘗試執行閉包b。但是，如果封包b被"竊取"，那麼它將在等待"竊取執行緒"完全執行封包b的同時尋找其他工作。（這是典型的工作竊取策略）。

let mut v = vec![5, 1, 8, 22, 0, 44];
quick_sort(&mut v);
assert_eq!(v, vec![0, 1, 5, 8, 22, 44]);
fn quick_sort(v: &mut [t]) 
}// 分割槽會將分界值左側所有的元素重新排列到切片的第一部分中
// (分界值被任意選取為切片中的最後乙個元素)
// 然後返回分界值的索引
fn partition(v: &mut [t]) -> usize 
}v.swap(i, pivot);
i}

這次的每週一庫就到這裡。大家保重身體！keep coding！

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