Rust 为什么我需要在等待对它的引用之前固定一个future

发布于07月31日

这tokio tutorial for select!个州:

需要注意的是，要等待引用，被引用的值必须被固定或实现取消固定.

实际上，以下代码无法编译:

let fut = example(); // example is an async fn
(&mut fut).await;

并显示以下错误消息:

error[E0277]: `from_generator::GenFuture<[static generator@src/main.rs:15:27: 17:2]>` cannot be unpinned
... snip ...
within `impl futures::Future<Output = i32>`, the trait `Unpin` is not implemented for `from_generator::GenFuture<[static generator@src/main.rs:15:27: 17:2]>
... snip ...
note: consider using `Box::pin`

锁定future 解决了问题:

let fut = example(); // example is an async fn
tokio::pin!(fut);
(&mut fut).await;

为什么有必要为了等待future 的引用而将future 固定下来？

推荐答案

.await生成调用Future::poll的代码.第一个参数的类型为Pin<&mut Self>.Pin<P>的主要特征是，它表示一个指向一个值的指针，该值在创建Pin<P>之后保证永远不会移动，除非被指针对象实现Unpin(这意味着它不关心它是否被移动).

让我们先回答一下:为什么要通过价值来等待一个future ，就必须有not个呢？也就是说，为什么这样做是可行的:

pub async fn foo() {
    let fut = async {};
    fut.await;
}

很简单:fut.await等于fut.

pub async fn foo() {
    let fut = async {};
    fut.await;
    drop(fut); // error[E0382]: use of moved value: `fut`
}

我们没有机会在fut.await之后移动fut，所以我们不可能在fut上违反Pin的规则.

然而，如果我们可以引用.await，那么我们would就能够将原始值移动到.await之后，如果fut是自引用的，那将是灾难性的.

该错误来自于编译器未能找到表达式&mut fut的Future的实现.标准库中有impl<'_, F> Future for &'_ mut F where F: Future + Unpin + ?Sized个；然而，fut没有实现Unpin，所以这就是编译器在其错误消息中报告的内容.

tokio::pin!(fut)首先移动fut(这是宏确保其拥有future 所有权的方式)，然后声明一个Pin<&mut F>类型的新变量fut(其中F是原始fut的类型).

因此，使用fut的tokio::pin!(fut)后面的代码将pinned reference运算到future ，而不是直接计算future 值.如果我们try 移动fut，那么我们只移动固定的引用.如果我们采用对fut的可变引用，那么我们最终得到对固定引用的引用(&mut Pin<&mut F>).此类型does实现Future，因为:

&mut F implements Unpin即使F不实现Unpin
Pin<&mut F> implements Unpin，因为&mut F实现了Unpin
Pin<&mut F> implements Future，因为F实现了Future
&mut Pin<&mut F> implements Future，因为Pin<&mut F>同时实现Future和Unpin

Rust 为什么我需要在等待对它的引用之前固定一个future

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