面试题：Rust字符串：跨线程安全与生命周期管理

Sync 和 Send 特性
- Send 特性：在Rust中，实现了 Send 特性的类型可以安全地跨线程发送。大部分基本类型，如 i32、String 等都实现了 Send 特性。这意味着可以将这些类型的数据通过通道（channel）等方式发送到其他线程。
- Sync 特性：实现了 Sync 特性的类型可以安全地在多个线程间共享。例如，&T 当 T: Sync 时，&T 也实现了 Sync 特性。这使得多个线程可以拥有指向同一个数据的不可变引用。
Arc 和 Mutex 的作用
- Arc（原子引用计数）：Arc 用于在堆上分配数据，并允许多个 Arc 实例指向同一个数据，通过引用计数来管理数据的生命周期。当最后一个 Arc 实例被销毁时，数据才会被释放。它主要用于线程安全地共享数据，因为 Arc 实现了 Send 和 Sync 特性。
- Mutex（互斥锁）：Mutex 用于保护数据，确保同一时间只有一个线程可以访问数据。它通过锁定机制来实现这一点，当一个线程获取了 Mutex 的锁，其他线程就必须等待锁被释放才能访问数据。Mutex 也实现了 Send 和 Sync 特性。
实现思路
- 为了在多线程中安全地共享字符串数据，我们可以使用 Arc<Mutex<String>>。Arc 确保字符串数据可以在多个线程间安全共享，Mutex 确保同一时间只有一个线程可以修改字符串。
- 当一个线程需要读取或修改字符串时，它首先需要获取 Mutex 的锁。如果锁不可用，线程会被阻塞，直到锁可用。
关键代码示例

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

fn main() {
    let shared_string = Arc::new(Mutex::new(String::from("initial value")));

    let mut handles = vec![];
    for _ in 0..10 {
        let string_clone = Arc::clone(&shared_string);
        let handle = thread::spawn(move || {
            let mut string = string_clone.lock().unwrap();
            string.push_str(" modified by thread");
        });
        handles.push(handle);
    }

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

    let final_string = shared_string.lock().unwrap();
    println!("Final string: {}", final_string);
}

在上述代码中：

首先创建了一个 Arc<Mutex<String>> 类型的 shared_string。
然后在一个循环中创建了10个线程，每个线程克隆一份 Arc 并获取 Mutex 的锁，修改字符串。
主线程等待所有子线程完成后，再次获取锁并打印最终的字符串。

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