面试题：Rust中lazy_static库惰性求值在简单场景的应用

Question

假设你要在Rust项目中定义一个全局的只读配置结构体，使用lazy_static库来实现惰性求值。请写出相应代码，并解释为什么在这里使用lazy_static而不是普通的静态变量定义。

Answer 1

1. 代码示例：
   • 首先，在 Cargo.toml 文件中添加 lazy_static 依赖：

[dependencies]
lazy_static = "1.4.0"

- 然后，在 Rust 代码中定义全局只读配置结构体：

use lazy_static::lazy_static;

// 定义配置结构体
struct Config {
    setting1: String,
    setting2: i32,
}

lazy_static! {
    static ref CONFIG: Config = Config {
        setting1: "value1".to_string(),
        setting2: 42,
    };
}

fn main() {
    println!("Setting 1: {}", CONFIG.setting1);
    println!("Setting 2: {}", CONFIG.setting2);
}

2. 为什么使用 lazy_static 而不是普通的静态变量定义：
   • 普通静态变量：普通的静态变量在程序启动时就会被初始化，无论是否使用到该变量。如果初始化过程复杂，可能会导致程序启动变慢。例如，如果静态变量的初始化需要读取文件、连接数据库等操作，这在程序启动时就会执行，即使在程序运行过程中可能根本不会用到该变量。
   • lazy_static：lazy_static 实现了惰性求值，即变量只有在第一次被使用时才会被初始化。这对于复杂或资源消耗大的初始化操作非常有用，可以延迟这些操作直到真正需要时才执行，从而提高程序的启动性能。同时，lazy_static 内部处理了线程安全问题，对于多线程环境下的全局变量访问，无需开发者额外处理同步机制，保证了全局变量在多线程环境下的安全使用。