我正在Rust中开发一种光线追踪器，作为一种学习语言的方法，单线程版本可以正常工作。我想通过多线程来加快速度，而在C / C ++中对光线跟踪器进行多线程相对容易，因为共享的大多数数据都是只读的（唯一的问题是在写入像素数据时发生的）。但是我在Rust及其所有权规则上遇到了很多麻烦。
我有一个特点Hittable: Send + Sync针对不同类型的东西（球，网格），可以得到击中在世界上，和我离开的实施Send和Sync空白，因为我实际上并不需要任何人。然后我有一个VEC类型的世界对象Vec<Box<dyn Hittable>>。对于实际的多线程，我正在尝试如下操作：
let pixels_mutex: Arc<Mutex<Vec<Vec<(f64, f64, f64, u32)>>>> = Arc::new(Mutex::new(pixels));
let vec_arc: Arc<Vec<Box<dyn Hittable>>> = Arc::new(vec);
let mut thread_vec: Vec<thread::JoinHandle<()>> = Vec::new();
for _ in 0..NUM_THREADS {
let camera_clone = camera.clone();
thread_vec.push(thread::spawn(move || {
for r in 0..RAYS_PER_THREAD {
if r % THREAD_UPDATE == 0 {
println!("Thread drawing ray {} of {} ({:.2}%)", r, RAYS_PER_THREAD, (r as f64 * 100.) / (RAYS_PER_THREAD as f64));
}
let u: f64 = util::rand();
let v: f64 = util::rand();
let ray = camera_clone.get_ray(u, v);
let res = geometry::thread_safe_cast_ray(&ray, &vec_arc, MAX_DEPTH);
let i = (u * IMAGE_WIDTH as f64).floor() as usize;
let j = (v * IMAGE_HEIGHT as f64).floor() as usize;
util::thread_safe_increment_color(&pixels_mutex, j, i, &res);
}
}));
}
for handle in thread_vec {
handle.join().unwrap();
}
我已经thread_safe_increment_color实现了，这看起来还不错，但是我一直thread_safe_cast_ray等到这个循环开始工作为止。我在这段代码中遇到的问题是，每个线程都试图vec_arc进入其闭包，这违反了所有权规则。我曾尝试制作与vec_arc一样的克隆camera，但编译器不允许我这样做，我认为这是因为我的Hittable特质不需要CopyorClone特质。我实现的结构Hittable不能仅仅derive(Copy, Clone)因为它们包含一个Box<dyn Material>，而其中Material的另一个特征代表了对象的材质。
我认为这样做会容易得多，因为我知道大多数数据（除外pixels_mutex）都是只读的。我如何在正在创建的线程之间共享vec_arc（就此而言pixels_mutex）？
您应该vec_arc像使用相机一样进行克隆。由于它是Arc，因此克隆很便宜，并且不需要Vec和其元素都是可克隆的。您只需要确保克隆智能指针而不是向量，并使用关联的函数即可：
let vec_arc = Arc::clone(&vec_arc);
另一种选择是使用作用域线程，在这种情况下，您根本不需要使用线程，Arc您只需将闭包设置为非闭包，move然后直接访问局部变量即可。您的代码将如下所示：
crossbeam::scope(|s| {
for _ in 0..NUM_THREADS {
let camera_clone = camera.clone();
thread_vec.push(s.spawn(|_| {
// your code here, using `vec` directly instead of `vec_arc`
...
}).unwrap());
}
}).unwrap(); // here threads are joined automatically
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