Problemas al implementar un patrón Singleton en Rust

Publicado por Brisa
hace 3 meses

¡Hola a todos!

Estoy intentando implementar un patrón Singleton en Rust, pero estoy teniendo algunos problemas. He leído varios artículos y ejemplos en internet, pero aún no puedo entender completamente cómo hacerlo.

Aquí está mi código actual:

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

struct Singleton {
    // implementación de los datos del Singleton
}

impl Singleton {
    fn new() -> Arc<Mutex<Self>> {
        static mut INSTANCE: Option<Arc<Mutex<Singleton>>> = None;
        unsafe {
            if let Some(ref ins) = INSTANCE {
                Arc::clone(ins)
            } else {
                let new_ins = Arc::new(Mutex::new(Singleton {}));
                INSTANCE = Some(Arc::clone(&new_ins));
                new_ins
            }
        }
    }
}

fn main() {
    let singleton = Singleton::new();
    // Resto del programa
}

Sin embargo, al intentar compilar este código, obtengo el siguiente error:

error[E0520]: definition of an unknown language item: `panic_impl`
  --> main.rs:3:1
   |
3  | / fn panic_impl() -> ! {
4  | |     loop {}
5  | | }
   | |_^
   |
   = note: this error originates in a derive macro (in Nightly builds, run with -Z macro-backtrace for more info)

No entiendo qué está pasando y cómo puedo solucionar este error. ¿Alguien podría ayudarme a entender qué está pasando y cómo puedo implementar correctamente el patrón Singleton en Rust?

¡Gracias de antemano por su ayuda!

Rust Singleton implementación
Respuesta de Gordon Shumway
hace 3 meses

¡Hola Brisa!

El error que estás teniendo no parece estar directamente relacionado con tu implementación del patrón Singleton, sino con algo relacionado con la función panic_impl, que es un especial hook para definir el comportamiento de tu programa en caso de pánico. No sé por qué aparece en tu ejemplo, ya que en el código que compartiste no hay nada relacionado con eso. Puede que haya algún tipo de confusión con otro trozo de código en tu entorno local o un detalle en tu proyecto de Rust que no estás mostrando.

En cuanto a la implementación del patrón Singleton, hay algunos detalles sobre seguridad en el acceso concurrente que debes tener en cuenta. Rust no permite el uso de variables estáticas mutables de forma segura sin bloqueo (porque no es seguro frente a condiciones de carrera). Por eso, se utiliza lazy_static para crear instancias Singleton seguras para el acceso concurrente. Vamos a reescribir tu ejemplo utilizando la crate lazy_static, que maneja la inicialización perezosa de un valor de manera segura.

Primero, añade lazy_static a tu Cargo.toml:

[dependencies]
lazy_static = "1.4.0"

Luego, ajusta el código:

#[macro_use]
extern crate lazy_static;
use std::sync::{Arc, Mutex};

struct Singleton {
    // implementación de los datos del Singleton
}

impl Singleton {
    pub fn instance() -> Arc<Mutex<Self>> {
        lazy_static! {
            static ref INSTANCE: Arc<Mutex<Singleton>> = Arc::new(Mutex::new(Singleton {
                // inicialización de los datos del Singleton
            }));
        }
        INSTANCE.clone()
    }
}

fn main() {
    let singleton = Singleton::instance();
    // Resto del programa
}

En este fragmento, lazy_static se encarga de la inicialización de INSTANCE de manera segura, garantizando que solo se creará una vez y proporcionando un acceso global a esa instancia (debido a la vida estática). Nota que cambiamos el método de new() a instance(), ya que está más alineado con el patrón Singleton (obtener la instancia existente en lugar de crear una nueva).

Espero que esto te ayude. ¡Mucho éxito con tu implementación del patrón Singleton en Rust!

PD: Recuerda que usar Singleton puede hacer que tu código sea más difícil de probar y entender, así que evalúa bien si realmente necesitas este patrón en tu diseño.