面试题：Rust引用在复杂并发场景的运用

结构体设计

首先定义一个结构体来存储文件路径。

struct FilePath {
    path: String,
}

定义一个包含工作线程数量及待处理文件路径列表的结构体。

struct FileProcessingSystem {
    num_threads: usize,
    file_paths: Vec<FilePath>,
}

线程间数据共享方案

使用Arc（原子引用计数）来共享数据，Mutex（互斥锁）来保护共享数据。

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

fn main() {
    let system = FileProcessingSystem {
        num_threads: 4,
        file_paths: vec![
            FilePath { path: "/path/to/file1".to_string() },
            FilePath { path: "/path/to/file2".to_string() },
            // 更多文件路径
        ],
    };

    let shared_paths = Arc::new(Mutex::new(system.file_paths));
    let mut handles = Vec::new();

    for _ in 0..system.num_threads {
        let paths = Arc::clone(&shared_paths);
        let handle = thread::spawn(move || {
            let mut paths = paths.lock().unwrap();
            while let Some(path) = paths.pop() {
                // 处理文件路径
                process_file(&path);
            }
        });
        handles.push(handle);
    }

    for handle in handles {
        handle.join().unwrap();
    }
}

fn process_file(path: &FilePath) {
    // 实际的文件读取、修改等操作
    println!("Processing file: {}", path.path);
}

避免数据竞争问题

使用Mutex：Mutex确保在同一时间只有一个线程可以访问共享数据。在工作线程中，通过lock方法获取锁，这将阻塞其他线程直到锁被释放。例如let mut paths = paths.lock().unwrap();，如果其他线程正在持有锁，lock调用会等待，直到锁可用。
所有权和借用规则：Rust的所有权和借用规则在编译时检查，防止在没有锁保护的情况下访问共享数据。例如，Arc克隆引用不会转移所有权，Mutex内部的数据通过lock方法返回的MutexGuard来保证安全访问，在MutexGuard生命周期结束时自动释放锁。
线程安全的数据结构：Arc和Mutex都是线程安全的数据结构，Arc用于在多个线程间共享数据，Mutex用于保护共享数据的访问，两者结合使用保证了内存安全和高效的并发处理。

面试题：Rust引用在复杂并发场景的运用

知识考点

面试题答案

结构体设计

线程间数据共享方案

避免数据竞争问题