面试题：Rust静态变量在多线程环境下的应用与问题

使用静态变量面临的挑战：
- 在Rust多线程编程中，静态变量默认是不可变的。如果要在多线程中修改静态变量，就会遇到数据竞争问题，因为多个线程可能同时尝试修改这个静态变量，从而导致未定义行为。
通过合适机制确保多线程安全访问静态变量：
- 可以使用Mutex（互斥锁）来确保多线程安全地访问静态变量。Mutex提供了一种机制，在任何时刻只有一个线程可以获取锁并访问被保护的数据。
代码示例：

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

// 定义一个静态的Mutex保护的整数变量
static mut COUNTER: Option<Arc<Mutex<i32>>> = None;

fn main() {
    // 初始化COUNTER
    unsafe {
        COUNTER = Some(Arc::new(Mutex::new(0)));
    }

    let mut handles = vec![];
    for _ in 0..10 {
        let counter = unsafe { COUNTER.as_ref().unwrap().clone() };
        let handle = thread::spawn(move || {
            let mut num = counter.lock().unwrap();
            *num += 1;
            println!("Thread incremented counter to: {}", *num);
        });
        handles.push(handle);
    }

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

    // 最后检查计数器的值
    let final_value = unsafe { COUNTER.as_ref().unwrap().lock().unwrap() };
    println!("Final counter value: {}", *final_value);
}

在上述代码中：

首先定义了一个static可变的Option<Arc<Mutex<i32>>>类型的COUNTER，Option用于处理可能的未初始化情况，Arc用于在多个线程间共享Mutex，Mutex用于保护内部的i32变量。
在main函数中，通过unsafe块初始化COUNTER。
然后创建10个线程，每个线程获取COUNTER的克隆，通过lock方法获取锁，对内部的i32变量进行递增操作。
最后等待所有线程完成，并输出最终的计数器值。注意，在访问COUNTER时使用了unsafe块，这是因为Rust的静态变量在初始化后一般不能再重新赋值，这里通过unsafe绕过了这一限制。在实际应用中，确保在unsafe块中的操作是安全的非常重要。

星途面试题库

面试题：Rust静态变量在多线程环境下的应用与问题

知识考点

面试题答案