面试题：Rust多线程环境下如何通过Arc和Mutex实现简单的内存共享

Question

请描述在Rust中，使用Arc（原子引用计数）和Mutex（互斥锁）在多线程环境下实现内存共享的基本步骤，并给出一个简单的示例代码，示例中至少包含两个线程对共享数据进行读写操作。

Answer 1

1. 基本步骤：

   • 引入必要的包：在Rust中，使用std::sync::{Arc, Mutex}来引入Arc和Mutex。
   • 创建共享数据：将需要共享的数据用Mutex包裹，再用Arc进行原子引用计数包装，这样数据可以在多个线程间安全共享。
   • 创建线程：使用std::thread::spawn创建线程，并将Arc<Mutex<T>>类型的共享数据传递给线程。
   • 在线程中操作共享数据：获取Mutex的锁（lock方法），如果获取成功，就可以对共享数据进行读写操作，操作完成后释放锁。

2. 示例代码：

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

fn main() {
    // 创建共享数据，用Mutex包裹，再用Arc包装
    let shared_data = Arc::new(Mutex::new(0));

    let mut handles = vec![];

    for _ in 0..2 {
        // 克隆Arc，每个线程都有自己的引用
        let data = Arc::clone(&shared_data);
        let handle = thread::spawn(move || {
            // 获取锁
            let mut num = data.lock().unwrap();
            // 对共享数据进行读写操作
            *num += 1;
            println!("Thread updated data to: {}", *num);
        });
        handles.push(handle);
    }

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