面试题：Rust中锁中毒产生的原因及基础处理方法

Question

在Rust并发编程中，锁中毒是一个常见问题。请阐述锁中毒是如何产生的？并简要说明至少一种基础的处理方式，涉及相关Rust代码示例更好。

Answer 1

锁中毒产生原因

在Rust并发编程中，当一个线程持有锁时发生了恐慌（panic），而这个锁没有正确释放，就会导致锁中毒。其他尝试获取该锁的线程会收到一个错误，表明锁已经中毒，无法正常获取。这是因为Rust的设计理念是保证内存安全和线程安全，一旦发生panic，需要清理相关资源以避免未定义行为。

处理方式及代码示例

一种基础的处理方式是在获取锁后，使用unwrap_or_else方法来处理锁中毒错误。以下是示例代码：

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

fn main() {
    let data = Arc::new(Mutex::new(0));
    let data_clone = data.clone();

    let handle = thread::spawn(move || {
        let mut num = data_clone.lock().unwrap();
        // 模拟一个会发生panic的操作
        if *num == 0 {
            panic!("Something went wrong");
        }
        *num += 1;
    });

    match handle.join() {
        Ok(_) => (),
        Err(_) => (),
    }

    // 处理锁中毒
    let result = data.lock().unwrap_or_else(|e| {
        if e.is_poisoned() {
            e.into_inner().unwrap()
        } else {
            panic!("Unexpected error: {:?}", e);
        }
    });
    println!("Data after handling poison: {}", result);
}

在上述代码中，子线程获取锁并在特定条件下发生panic，导致锁中毒。主线程使用unwrap_or_else方法来处理锁中毒错误，若锁中毒则获取锁内部的数据。