Linux互斥锁实验实验分析

互斥锁是一种保护共享资源的同步机制，用于避免多个线程同时访问共享资源而导致数据不一致的问题。

在Linux系统中，可以使用pthread库提供的pthread_mutex_t类型来创建互斥锁。下面是一个简单的互斥锁实验：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex;

void *thread_func(void *arg)
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    printf("Thread %ld acquired the lock.\n", (long)arg);
    sleep(1);
    printf("Thread %ld released the lock.\n", (long)arg);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return NULL;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t threads[5];

    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    for (long i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, thread_func, (void *)i);
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return 0;
}

在这个实验中，我们创建了5个线程，它们会依次尝试获取互斥锁，执行一段代码，然后释放互斥锁。我们可以通过观察输出结果来分析互斥锁的工作原理。

运行上面的代码，得到的输出结果可能如下：

Thread 0 acquired the lock.
Thread 0 released the lock.
Thread 1 acquired the lock.
Thread 1 released the lock.
Thread 2 acquired the lock.
Thread 2 released the lock.
Thread 3 acquired the lock.
Thread 3 released the lock.
Thread 4 acquired the lock.
Thread 4 released the lock.

可以看到，每个线程都会先尝试获取互斥锁，如果锁已经被其他线程持有，则会进入阻塞状态，等待锁被释放。只有当一个线程成功获取锁之后，才能执行临界区代码。执行完临界区代码后，线程会释放锁，并让其他线程继续争夺锁。

通过互斥锁，我们可以保证共享资源在同一时间只被一个线程访问，从而避免了数据竞争和不一致的问题。