面试题：Rust 停止标志设计中的并发控制

使用AtomicBool实现停止标志：
- Atomic类型适用于简单的原子操作，对于停止标志这种布尔类型的值，AtomicBool是一个很好的选择。它可以在多线程环境下进行无锁的读写操作，性能较高且资源消耗低。
- 读操作使用load方法，写操作使用store方法。
使用Mutex的情况：
- 如果停止标志的操作不仅仅是简单的读写，例如可能需要在修改标志的同时进行一些复杂的逻辑处理，那么Mutex可以提供更通用的互斥访问。
- 通过MutexGuard来确保同一时间只有一个线程可以访问和修改停止标志。但是Mutex是基于锁的机制，相比Atomic类型会有一定的性能开销。
处理死锁情况：
- 死锁原因：死锁通常发生在多个线程互相等待对方释放锁的情况下。例如，线程A持有锁L1并等待锁L2，而线程B持有锁L2并等待锁L1。
- 预防方法：
  - 锁顺序一致：确保所有线程以相同的顺序获取锁。例如，如果线程可能需要获取锁L1和锁L2，那么所有线程都应该先获取L1，再获取L2。
  - 超时机制：在获取锁时设置超时。如果在指定时间内没有获取到锁，线程可以放弃当前操作并尝试重新获取，从而避免无限期等待。Mutex类型本身不支持超时，但可以通过std::sync::Condvar结合Mutex来实现类似功能。
简单的多线程停止标志实现代码片段（使用AtomicBool）：

use std::sync::Arc;
use std::thread;
use std::sync::atomic::{AtomicBool, Ordering};

fn main() {
    let stop_flag = Arc::new(AtomicBool::new(false));
    let stop_flag_clone = stop_flag.clone();

    let handle = thread::spawn(move || {
        while!stop_flag_clone.load(Ordering::SeqCst) {
            // 线程工作逻辑
            println!("线程正在运行...");
            thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(100));
        }
        println!("线程接收到停止信号，即将退出");
    });

    // 主线程等待一段时间后设置停止标志
    thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(2));
    stop_flag.store(true, Ordering::SeqCst);
    handle.join().unwrap();
}

简单的多线程停止标志实现代码片段（使用Mutex）：

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

fn main() {
    let stop_flag = Arc::new(Mutex::new(false));
    let stop_flag_clone = stop_flag.clone();

    let handle = thread::spawn(move || {
        loop {
            let flag = stop_flag_clone.lock().unwrap();
            if *flag {
                break;
            }
            drop(flag); // 手动释放锁，提高性能
            // 线程工作逻辑
            println!("线程正在运行...");
            thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(100));
        }
        println!("线程接收到停止信号，即将退出");
    });

    // 主线程等待一段时间后设置停止标志
    thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(2));
    let mut flag = stop_flag.lock().unwrap();
    *flag = true;
    handle.join().unwrap();
}

星途面试题库

面试题：Rust 停止标志设计中的并发控制

知识考点

面试题答案