面试题：Rust中如何使用Mutex处理数据竞争

Mutex工作原理

Mutex（互斥锁）是一种同步原语，它的工作原理基于“互斥访问”原则。Mutex在任何时刻只允许一个线程持有锁，其他试图获取锁的线程将被阻塞，直到持有锁的线程释放锁。这确保了在同一时间只有一个线程可以访问被Mutex保护的数据，从而避免数据竞争。当一个线程成功获取锁时，它可以安全地访问和修改共享数据，完成操作后释放锁，以便其他线程有机会获取锁并访问数据。

代码示例

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

fn main() {
    // 使用Arc和Mutex来创建一个可在多线程间共享的数据
    let data = Arc::new(Mutex::new(0));
    let mut handles = vec![];

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

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

    // 打印最终结果
    println!("Final value: {}", *data.lock().unwrap());
}

在这段代码中：

Arc<Mutex<i32>> 用于创建一个可以在多线程间共享的 i32 类型数据，Arc 提供引用计数的堆分配数据，Mutex 用于保护数据。
创建10个线程，每个线程获取 Mutex 的锁（lock 方法），然后对共享数据进行修改。
主线程等待所有子线程完成（join 方法），最后打印共享数据的最终值。通过 Mutex 的保护，多个线程可以安全地修改共享数据而不会发生数据竞争。

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