キャンセル

Future をドロップすると、その Future を再度ポーリングすることはできません。これはキャンセルと呼ばれ、どの await ポイントでも発生する可能性があります。そのため、Future がキャンセルされた場合でも、システムが正常に動作するようにしておく必要があります。たとえば、デッドロックやデータの消失があってはなりません。

use std::io;
use std::time::Duration;
use tokio::io::{AsyncReadExt, AsyncWriteExt, DuplexStream};

struct LinesReader {
    stream: DuplexStream,
}

impl LinesReader {
    fn new(stream: DuplexStream) -> Self {
        Self { stream }
    }

    async fn next(&mut self) -> io::Result<Option<String>> {
        let mut bytes = Vec::new();
        let mut buf = [0];
        while self.stream.read(&mut buf[..]).await? != 0 {
            bytes.push(buf[0]);
            if buf[0] == b'\n' {
                break;
            }
        }
        if bytes.is_empty() {
            return Ok(None);
        }
        let s = String::from_utf8(bytes)
            .map_err(|_| io::Error::new(io::ErrorKind::InvalidData, "not UTF-8"))?;
        Ok(Some(s))
    }
}

async fn slow_copy(source: String, mut dest: DuplexStream) -> io::Result<()> {
    for b in source.bytes() {
        dest.write_u8(b).await?;
        tokio::time::sleep(Duration::from_millis(10)).await
    }
    Ok(())
}

#[tokio::main]
async fn main() -> io::Result<()> {
    let (client, server) = tokio::io::duplex(5);
    let handle = tokio::spawn(slow_copy("hi\nthere\n".to_owned(), client));

    let mut lines = LinesReader::new(server);
    let mut interval = tokio::time::interval(Duration::from_millis(60));
    loop {
        tokio::select! {
            _ = interval.tick() => println!("tick!"),
            line = lines.next() => if let Some(l) = line? {
                print!("{}", l)
            } else {
                break
            },
        }
    }
    handle.await.unwrap()?;
    Ok(())
}
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  • コンパイラではキャンセル安全性を確保できません。API ドキュメントを読み、async fn が保持する状態を考慮する必要があります。

  • panic や ?とは異なり、キャンセルは（エラー処理ではなく）通常の制御フローの一部です。

  • この例では、文字列の一部が失われています。

    • tick() 分岐が先に終了するたびに、next() とその buf がドロップされます。

    • buf を構造体の一部にすることで、LinesReader にキャンセル安全性を持たせることができます。

      #![allow(unused)]
fn main() {
struct LinesReader {
    stream: DuplexStream,
    bytes: Vec<u8>,
    buf: [u8; 1],
}

impl LinesReader {
    fn new(stream: DuplexStream) -> Self {
        Self { stream, bytes: Vec::new(), buf: [0] }
    }
    async fn next(&mut self) -> io::Result<Option<String>> {
        // buf と bytes の先頭に self を付加します。
        // ...
        let raw = std::mem::take(&mut self.bytes);
        let s = String::from_utf8(raw)
            .map_err(|_| io::Error::new(io::ErrorKind::InvalidData, "not UTF-8"))?;
        // ...
    }
}
}

  • Interval::tick は、ティックが「配信済み」かどうかを追跡しているため、安全にキャンセルできます。

  • AsyncReadExt::read は、データを返すか、データを読み取らないかのいずれかであるため、安全にキャンセルできます。

  • AsyncBufReadExt::read_line はこの例と類似しており、安全にキャンセルできません。詳細と代替方法については、ドキュメントをご覧ください。