面试题：Rust中作用域线程的基本原理及简单应用

Question

请阐述Rust中作用域线程（scoped threads）的基本原理。并编写一段简单代码，利用作用域线程来并行计算1到100的整数之和，最后输出结果。

Answer 1

Rust中作用域线程基本原理

作用域线程（scoped threads）是Rust 1.63.0引入的新特性，它允许线程借用外部作用域的变量，而无需将变量所有权转移到线程中。这是通过scoped函数实现，scoped函数创建的线程生命周期与创建它的作用域相关联，不会超过这个作用域，使得在该作用域结束时，线程能安全地清理资源。这种机制保证了线程安全地使用外部变量，并且避免了悬垂引用问题，因为线程不会在其借用的变量销毁后继续存活。

代码实现

use std::thread;

fn main() {
    let sum: i32;
    thread::scope(|s| {
        let handle1 = s.spawn(|| {
            (1..51).sum::<i32>()
        });
        let handle2 = s.spawn(|| {
            (51..101).sum::<i32>()
        });
        sum = handle1.join().unwrap() + handle2.join().unwrap();
    });
    println!("1到100的整数之和为: {}", sum);
}

在这段代码中，thread::scope创建了一个作用域，在此作用域内创建了两个线程handle1和handle2。每个线程分别计算1到50和51到100的整数之和，最后将两个结果相加并输出。这样通过作用域线程实现了并行计算1到100的整数之和。