Rust使用Rayon多线程修改共享变量（可接受竞态条件）如何实现？

问题原因 #

Rayon 并行迭代器的for_each方法要求传入的闭包实现Fn trait，即闭包可以被多个线程同时安全调用。你原代码中的闭包捕获了栈上可变变量i的独占引用，只能实现FnMut trait，仅支持单线程依次调用，不满足多线程并行调用的约束，因此编译失败。

实现方案 #

方案1：允许数据竞争（含未定义行为，仅做演示） #

如果你明确不需要规避数据竞争、接受未定义行为的后果，可以通过unsafe + UnsafeCell绕过编译器检查：

use rayon::prelude::*;
use std::cell::UnsafeCell;
use std::sync::Arc;

fn main() {
    // UnsafeCell 允许内部可变性，配合Arc满足多线程共享生命周期要求
    let i = Arc::new(UnsafeCell::new(0));
    let closure = move |_| {
        unsafe {
            // 直接通过裸指针修改，此处会产生数据竞争，属于未定义行为
            *i.get() = *i.get() + 1;
        }
    };

    (0..100).into_par_iter().for_each(closure);
    unsafe {
        // 输出结果大概率小于100，极端情况下可能出现异常值
        println!("最终i的值: {}", *i.get());
    }
}

警告：该代码包含未定义行为，绝对禁止在生产环境使用。

方案2：无未定义行为，仅允许计数丢失 #

如果你只是接受最终计数结果不准确、不需要强一致性，可以使用宽松内存序的原子变量，既满足多线程修改要求，又不会触发未定义行为：

use rayon::prelude::*;
use std::sync::atomic::{AtomicUsize, Ordering};

fn main() {
    let i = AtomicUsize::new(0);
    let closure = |_| {
        // Relaxed内存序仅保证操作原子性，无同步开销，允许计数丢失
        i.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
    };

    (0..100).into_par_iter().for_each(closure);
    println!("最终i的值: {}", i.load(Ordering::Relaxed));
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Interfector