面试题：Rust中锁中毒产生的常见场景有哪些

Question

在Rust编程中，阐述可能导致锁中毒的常见编程场景，并简要说明为什么这些场景会引发锁中毒现象。

Answer 1

常见编程场景及锁中毒原因

1. 线程恐慌（Panic）
   • 场景：当持有锁的线程在临界区内发生恐慌（panic）时，就可能出现锁中毒。例如，在下面这段代码中：

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

fn main() {
    let data = Arc::new(Mutex::new(0));
    let data_clone = data.clone();
    let handle = std::thread::spawn(move || {
        let mut num = data_clone.lock().unwrap();
        *num = 1;
        panic!("Oops!");
    });
    handle.join().unwrap();
    let num = data.lock().unwrap();
    println!("{}", *num);
}

- **原因**：Rust中的Mutex遵循RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则，锁在离开作用域时会自动释放。但是当线程恐慌时，线程不会正常地离开作用域，导致锁没有被正确释放。后续其他线程尝试获取该锁时，就会发现锁处于一种无法正常获取的“中毒”状态。

2. 异常退出 - 场景：持有锁的线程由于操作系统层面的原因（如进程被强制杀死、系统崩溃等异常情况）非正常退出。虽然在正常的Rust程序逻辑中较难模拟这种场景，但在实际运行环境中可能发生。 - 原因：类似于线程恐慌，线程没有机会正常释放锁。操作系统突然终止线程，使得锁资源处于不一致状态，其他线程尝试获取锁时就会遭遇锁中毒。