面试题：Rust逻辑运算符与函数调用的交互

Question

在Rust中，假设有两个函数`fn1()`和`fn2()`，`fn1()`返回`bool`类型，`fn2()`会修改一些全局状态。现在使用逻辑运算符将这两个函数连接起来，例如`fn1() && fn2()`，请详细说明这种情况下函数的调用顺序以及可能会出现的问题，并给出解决方案。

Answer 1

函数调用顺序

在Rust中，逻辑与运算符&&和逻辑或运算符||都具有短路特性。

对于fn1() && fn2()，会首先调用fn1()。如果fn1()返回true，才会接着调用fn2()；如果fn1()返回false，则fn2()不会被调用。

可能出现的问题

1. 共享状态问题：由于fn2()修改全局状态，如果多个线程同时执行fn1() && fn2()这样的代码，可能会导致数据竞争。例如，一个线程在检查fn1()为true之后，还没来得及调用fn2()时，另一个线程也检查fn1()为true并调用了fn2()修改了全局状态，当第一个线程再调用fn2()时，就可能基于已经被修改的状态进行操作，导致不可预期的结果。
2. 错误处理问题：如果fn2()可能会发生错误，但由于逻辑与的短路特性，fn2()可能不会被调用，从而使得相关错误不会被处理。

解决方案

1. 处理共享状态问题：
   • 使用互斥锁（Mutex）：可以使用std::sync::Mutex来保护全局状态。例如：

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

static GLOBAL_STATE: Arc<Mutex<i32>> = Arc::new(Mutex::new(0));

fn fn1() -> bool {
    true
}

fn fn2() {
    let mut state = GLOBAL_STATE.lock().unwrap();
    *state += 1;
}

- **使用原子类型**：对于简单的全局状态，可以使用原子类型（如`std::sync::atomic::AtomicI32`），它们提供了原子操作，避免数据竞争。例如：

use std::sync::atomic::{AtomicI32, Ordering};

static GLOBAL_STATE: AtomicI32 = AtomicI32::new(0);

fn fn1() -> bool {
    true
}

fn fn2() {
    GLOBAL_STATE.fetch_add(1, Ordering::SeqCst);
}

2. 处理错误处理问题：
   • 将错误处理逻辑移到fn1()外部：例如，如果fn2()返回Result类型：

fn fn1() -> bool {
    true
}

fn fn2() -> Result<(), &'static str> {
    // 模拟可能的错误
    Err("Some error")
}

fn main() {
    if fn1() {
        match fn2() {
            Ok(_) => (),
            Err(e) => eprintln!("Error: {}", e),
        }
    }
}

- **使用`and_then`方法（适用于`Result`类型）**：如果`fn1()`也返回`Result`类型，可以使用`and_then`方法链来处理：

fn fn1() -> Result<bool, &'static str> {
    Ok(true)
}

fn fn2() -> Result<(), &'static str> {
    // 模拟可能的错误
    Err("Some error")
}

fn main() {
    fn1().and_then(|res| {
        if res {
            fn2()
        } else {
            Ok(())
        }
    }).unwrap_or_else(|e| eprintln!("Error: {}", e));
}