为什么在等待点上持有非发送类型会导致非发送未来？

Question

在Sendtrait的文档中，有一个很好的例子说明了 Rc 之类的东西不是这样的Send，因为在两个不同的线程中克隆/删除会导致引用计数不同步。

然而，不太清楚的是，为什么在 a 中的Send一个await点上持有对非类型的绑定async fn会导致生成的未来也是非类型Send。当编译器在异步手册的变通方法一章中过于保守时，我能够找到变通方法，但它并没有回答我在这里提出的问题。

也许有人可以举例说明为什么在 a 中有一个非Send类型是Future可以的，但将它放在anawait上却不是？

Answer 1

当您.await在异步函数中使用时，编译器会在幕后构建一个状态机。每个都.await引入了一个新状态（当它等待某事时），中间的代码是状态转换（又名任务），这将根据一些外部事件（例如来自 IO 或计时器等）触发。

每个任务都被调度为由异步运行时执行，它可以选择使用与前一个任务不同的线程。如果状态转换在线程之间发送是不安全的，那么结果Future也不是Send这样，如果您尝试在多线程运行时中执行它，则会出现编译错误。

a Future not be完全可以Send，它只是意味着您只能在单线程运行时中执行它。

也许有人可以举例说明为什么在 a 中有一个非Send类型是Future可以的，但将它放在anawait上却不是？

考虑以下简单示例：

async fn add_votes(current: Rc<Cell<i32>>, post: Url) {
    let new_votes = get_votes(&post).await;
    *current += new_votes;
}

编译器将构造一个这样的状态机（简化）：

enum AddVotes {
    Initial {
        current: Rc<Cell<i32>>,
        post: Url,
    },
    WaitingForGetVotes { 
        current: Rc<Cell<i32>>,
        fut: GetVotesFut,
    },
}

impl AddVotes {
    fn new(current: Rc<Cell<i32>>, post: Url) {
        AddVotes::Initial { current, post }
    }

    fn poll(&mut self) -> Poll {
        match self {
            AddVotes::Initial(state) => {
                let fut = get_votes(&state.post);
                *self = AddVotes::WaitingForGetVotes {
                     current: state.current,
                     fut
                }
                Poll::Pending
            }
            AddVotes::WaitingForGetVotes(state) => {
                if let Poll::Ready(votes) = state.fut.poll() {
                    *state.current += votes;
                    Poll::Ready(())
                } else {
                    Poll::Pending
                }
            }
        }
    }
}

在多线程运行时，每次调用poll可能是从不同的线程，在这种情况下，运行时会移动的AddVotes调用之前，其他线程poll就可以了。这将不起作用，因为Rc不能在线程之间发送。

但是，如果未来只是Rc在同一个状态转换中使用 an ，那就没问题了，例如，如果votes只是一个i32：

async fn add_votes(current: i32, post: Url) -> i32 {
    let new_votes = get_votes(&post).await;

    // use an Rc for some reason:
    let rc = Rc::new(1);
    println!("rc value: {:?}", rc);

    current + new_votes
}

在这种情况下，状态机将如下所示：

enum AddVotes {
    Initial {
        current: i32,
        post: Url,
    },
    WaitingForGetVotes { 
        current: i32,
        fut: GetVotesFut,
    },
}

在Rc因为它是建立和状态变化（任务）中的下降并不在状态机拍摄的，所以整个状态机（又名Future）仍然是Send。