面试题：Rust宽松顺序下如何实现线程安全的共享数据访问

Question

在Rust中，假设你需要在多个线程间以宽松顺序访问共享数据，并且要保证线程安全。请描述你会使用哪些工具（如Arc、Mutex等），并给出一个简单的代码示例来实现这个场景。

Answer 1

在Rust中，可以使用Arc（原子引用计数）来实现数据的共享，结合Mutex（互斥锁）来保证线程安全，std::sync::atomic::AtomicUsize来实现宽松顺序的原子操作。以下是示例代码：

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

fn main() {
    let shared_data = Arc::new(Mutex::new(AtomicUsize::new(0)));
    let mut handles = vec![];

    for _ in 0..10 {
        let data = Arc::clone(&shared_data);
        let handle = thread::spawn(move || {
            let mut lock = data.lock().unwrap();
            lock.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
        });
        handles.push(handle);
    }

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

    let result = Arc::try_unwrap(shared_data)
        .ok()
        .unwrap()
        .into_inner()
        .load(Ordering::Relaxed);
    println!("Final result: {}", result);
}

在这个示例中：

1. Arc<Mutex<AtomicUsize>>用于在多个线程间共享一个原子整数，并保证线程安全。
2. Arc允许数据在多个线程间共享所有权。
3. Mutex确保同一时间只有一个线程可以访问共享数据。
4. AtomicUsize提供了原子操作，fetch_add方法使用Ordering::Relaxed顺序，满足宽松顺序访问的要求。
5. 最后通过try_unwrap和load方法获取最终的结果。