面试题：Rust中Rust Mutex的基础使用场景

Question

请阐述在Rust语言中，Mutex通常在哪些场景下使用，并给出一个简单示例代码说明如何通过Mutex来保护共享数据，示例需包含多线程访问共享数据的情况。

Answer 1

Mutex的使用场景

1. 多线程环境下共享数据保护：当多个线程需要访问和修改共享数据时，为防止数据竞争（race condition），Mutex可用于保护共享数据，确保同一时间只有一个线程能访问该数据。
2. 资源管理：在多线程程序中对一些共享资源（如文件句柄、数据库连接等）的访问控制，避免多个线程同时操作导致资源损坏或不一致。

示例代码

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

fn main() {
    let shared_data = Arc::new(Mutex::new(0));
    let mut handles = vec![];

    for _ in 0..10 {
        let data = Arc::clone(&shared_data);
        let handle = thread::spawn(move || {
            let mut num = data.lock().unwrap();
            *num += 1;
        });
        handles.push(handle);
    }

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

    let result = shared_data.lock().unwrap();
    println!("Final value: {}", *result);
}

在上述代码中：

1. 首先创建了一个Arc<Mutex<i32>>类型的共享数据，Arc用于在多个线程间共享所有权，Mutex用于保护共享数据。
2. 使用thread::spawn创建10个线程，每个线程获取Mutex的锁，对共享数据进行加1操作。
3. 主线程等待所有子线程完成后，再次获取锁并打印最终的共享数据值。这样通过Mutex有效地保护了共享数据，避免了数据竞争。