面试题：Rust函数的生命周期参数在测试中的复杂应用

Question

假设有一个复杂的Rust函数，它接受多个带有不同生命周期参数的引用作为输入，并返回一个包含这些引用部分数据的新结构体。请编写这个函数以及相应的测试，在测试中需要充分考虑生命周期参数的正确性，包括如何避免悬垂引用等问题，同时还要考虑在多线程环境下，该函数及其返回结构体的使用和测试，确保线程安全。

Answer 1

// 定义返回的结构体
struct OutputStruct<'a, 'b, 'c> {
    data1: &'a str,
    data2: &'b i32,
    data3: &'c f64,
}

// 复杂函数
fn complex_function<'a, 'b, 'c>(
    ref1: &'a str,
    ref2: &'b i32,
    ref3: &'c f64,
) -> OutputStruct<'a, 'b, 'c> {
    OutputStruct {
        data1: ref1,
        data2: ref2,
        data3: ref3,
    }
}

// 单线程测试
#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_complex_function() {
        let s = "hello";
        let num = 42;
        let f = 3.14;

        let result = complex_function(s, &num, &f);

        assert_eq!(result.data1, s);
        assert_eq!(*result.data2, num);
        assert_eq!(*result.data3, f);
    }
}

// 多线程测试
use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;

fn main() {
    let s = Arc::new(Mutex::new(String::from("hello")));
    let num = Arc::new(Mutex::new(42));
    let f = Arc::new(Mutex::new(3.14));

    let s_clone = s.clone();
    let num_clone = num.clone();
    let f_clone = f.clone();

    let handle = thread::spawn(move || {
        let s = s_clone.lock().unwrap();
        let num = num_clone.lock().unwrap();
        let f = f_clone.lock().unwrap();

        let result = complex_function(&s, &num, &f);

        assert_eq!(result.data1, &s);
        assert_eq!(*result.data2, *num);
        assert_eq!(*result.data3, *f);
    });

    handle.join().unwrap();
}

1. 定义返回结构体OutputStruct：它包含三个不同生命周期参数的引用。
2. complex_function函数：接受三个不同生命周期的引用作为参数，并返回OutputStruct。
3. 单线程测试test_complex_function：创建一些本地变量，并调用complex_function，然后进行断言验证。
4. 多线程测试：使用Arc和Mutex来确保数据在多线程环境下的安全访问。创建线程，在线程内部调用complex_function并进行断言验证。