Lean并发编程[编辑 | 编辑源代码]

Lean并发编程是指在Lean语言中利用多线程、协程或异步任务等机制实现并行计算的技术。由于Lean本身是函数式语言，其并发模型强调不可变数据与纯函数特性，同时结合定理证明能力，可构建高可靠性的并发系统。

基本概念[编辑 | 编辑源代码]

并发编程的核心目标是提高程序执行效率，同时保证线程安全。Lean通过以下机制实现：

Task：基础并发单元，表示可并行执行的计算
Mutex（互斥锁）：保护共享资源的同步原语
Channel：线程间通信管道
Async/Await：异步编程模式

基础示例[编辑 | 编辑源代码]

以下是简单的Task使用示例：

def hello (name : String) : IO Unit :=
  IO.println s!"Hello, {name}!"

def main : IO Unit := do
  let task1 ← Task.spawn (hello "Alice")
  let task2 ← Task.spawn (hello "Bob")
  -- 等待两个任务完成
  task1.get
  task2.get

输出可能为（顺序可能变化）：

Hello, Bob!
Hello, Alice!

同步机制[编辑 | 编辑源代码]

互斥锁示例[编辑 | 编辑源代码]

def counterExample : IO Unit := do
  let mutex ← IO.Mutex.new
  let ref ← IO.mkRef 0

  let worker (id : Nat) : IO Unit := do
    for _ in [0:1000] do
      mutex.lock
      ref.modify (· + 1)
      mutex.unlock

  let tasks ← List.mapM (Task.spawn ∘ worker) [1,2,3,4]
  tasks.forM Task.get
  IO.println s!"最终计数: {← ref.get}"  -- 正确输出4000

高级模式[编辑 | 编辑源代码]

异步工作流[编辑 | 编辑源代码]

Lean支持async/await模式：

def fetchData (url : String) : IO String :=
  IO.asTask (IO.println "获取数据中..." *> pure "模拟数据")

def process : IO Unit := do
  let data1 ← fetchData "url1"
  let data2 ← fetchData "url2"
  IO.println s!"处理结果: {data1}, {data2}"