Rust で既存の変数を Mutex や Arc で包みたい

Question

前提

Rust で並行処理を行うプログラムを作ろうとしています。

既存の変数を、そのデータをコピーせずに、Mutex や Arc で包んだり、包みを外したりすることは可能でしょうか？

実現したいこと

例えば、次のプログラムを考えます。

use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;

fn main() {

    let arr = [[0, 1, 2], [3, 4, 5], [6, 7, 8]];
    let lock = Arc::new(Mutex::new(arr)); // <1> ここで、arr をコピーせずに包みたい

    let lock0 = lock.clone();
    let th0 = thread::spawn(move || {
        let mut arr = lock0.lock().unwrap();
        *arr = [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]];
    });

    th0.join().unwrap();
    println!("{:?}", lock.lock().unwrap()); // [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

    // <2> このあと、lock の包みを外して配列データを使用したい
}

コメントの <1> の箇所で、Arc<Mutex<[[i32; 3]; 3]>> 型を宣言していますが、アドレスを調べたところ、arr のデータがコピーされて、Mutex 内に格納されているようです。ここで、arr の所有権を奪い、コピーを行うことなく、Arc<Mutex<T>> で包む方法はありますでしょうか？

それから、コメントの <2> の箇所で、データをコピーすることなく包みを外す、つまり、再び [[i32; 3]; 3] 型を生成するような方法はありますでしょうか？

あるいは、配列コピーを行わずに Arc や Mutex を使用するならば、スコープの初めから最後まで一貫して包んでおくことしかできないのでしょうか？

ご回答よろしくお願いします。

Answer 1

std::marker::Copy の説明の中にビットパターンのコピーについて言及があるのを見つけました。

箇条書きでまとめると

• ムーブでもコピーでも同じようにビットパターンのコピーは起こる
• ムーブとコピーの差は元の変数にアクセス可能かどうか
• どちらの場合でも最適化されることもある (それによってビットパターンのコピーが避けられる？)

ということです。

ビットパターンのコピーはムーブ (所有権の移動) から切り離して扱うことが出来ない一体のものと考えてよいと思います。

以上のことから、少なくとも Mutex::new はその定義上からムーブは避けられませんし、ムーブすれば (運よく最適化されない限り) ビットパターンのコピーも避けられません。