Rayon 出错，不能借用 `*self` 作为可变的，因为它是 `Fn` 闭包中的捕获变量

Question

首先，我是 Rust 的新手。 对于我正在开发的游戏，我需要调用 function 来更改矢量上的像素，然后将其转换为图像。 为此，我有一个包含游戏所有上下文的结构，包括所述图像和计算像素所需的一切。

这适用于单个线程，但当我尝试将其与 Rayon 并行化时则无效。

这是一个简化的代码作为问题的示例。 它适用于chunks_mut 。

use ::rayon::prelude::*;
struct Game {
    pub pixel: [u8; 4],
    pub pixel_vec: Vec<u8>,
}

impl Game {
    pub fn new(pixel: [u8; 4], length: usize) -> Self {
        let pixel_vec = vec![2; length];

        Self { pixel, pixel_vec }
    }
    pub fn draw(&mut self) {
        let mut pixel_vec = std::mem::take(&mut self.pixel_vec);

        pixel_vec
            .par_chunks_mut(4)
            .for_each(|slice| self.some_function(slice));
        self.pixel_vec = pixel_vec;
    }

    fn some_function(&mut self, slice: &mut [u8]) {
        for i in 0..slice.len() {
            slice[i] = self.pixel[i] * self.pixel[i];
        }
    }
}

fn main() {
    let mut game = Game::new([0, 3, 0, 0], 20);
    game.draw();
}

错误

Compiling playground v0.0.1 (/playground)
error[E0596]: cannot borrow `*self` as mutable, as it is a captured variable in a `Fn` closure
  --> src/main.rs:18:31
   |
18 |             .for_each(|slice| self.some_function(slice));
   |                               ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ cannot borrow as mutable

For more information about this error, try `rustc --explain E0596`.
error: could not compile `playground` due to previous error

Answer 1

Your Game::some_function function 使用&mut self接收器。 这意味着它必须可变地借用self 。 也就是说， self.some_function(slice)与Game::some_function(&mut self, slice)相同。

因此，当您在闭包中调用self.some_function(slice)时，闭包必须将self捕获为可变的，因为它需要借用self作为可变的来调用 function。但是， for_each function 需要Fn闭包，而Fn闭包不会让您捕获为可变的（有充分的理由）。

您的解决方案是将some_function中的接收器更改为&self ，因为正如所写的那样 function 不需要对self进行可变访问：

fn some_function(&self, slice: &mut [u8]) {
    // ...
}

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编辑：

完成解释：人造丝par_chunks_mut方法返回一个实现ParallelIterator的类型，这是for_each方法的来源。 这就是需要参数实现Fn的地方。

现在想想 Rust 中可用的闭包特征，为什么是Fn ？ 那么其他选项是FnOnce或FnMut 。 FnOnce在调用一次时消耗闭包，因此最多只能调用一次（因此得名），显然这不适用于for_each方法。 FnMut较弱，它可以可变地捕获变量，那么为什么 rayon 不用它呢？ 重点是在不同的线程中同时调用这个闭包，如果你改变它的 state，你就不能这样做，你必须同步可变访问，这将有效地序列化操作，使整个事情成为浪费时间。 因此， Fn是唯一的选择，不允许进行可变捕获。