C语言I/O请使用互斥锁和信号量分别实现5个线程之间的同步

1.代码运行结果:

2.源码解析:

        使用互斥锁： pthread_mutex_t mutex;：定义一个互斥锁。 pthread_mutex_init(&mutex, NULL);：初始化互斥锁。 pthread_mutex_lock(&mutex);：在临界区前加锁，确保同一时间只有一个线程可以进入临界区。 pthread_mutex_unlock(&mutex);：在临界区后解锁，允许其他线程进入临界区。 pthread_mutex_destroy(&mutex);：销毁互斥锁。

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

#define NUM_THREADS 5

// 互斥锁
pthread_mutex_t mutex;

void* thread_function(void* arg) {
    int thread_id = *(int*)arg;

    // 加锁
    pthread_mutex_lock(&mutex);

    printf("线程 %d 正在执行\n", thread_id);

    // 模拟一些工作
    for (int i = 0; i < 1000000; i++);

    printf("线程 %d 执行完毕\n", thread_id);

    // 解锁
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, const char *argv[]) 
{
    pthread_t threads[NUM_THREADS];
    int thread_args[NUM_THREADS];

    // 初始化互斥锁
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        thread_args[i] = i;
        pthread_create(&threads[i], NULL, thread_function, &thread_args[i]);
    }

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

    // 销毁互斥锁
    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return 0;
}

        使用信号量： sem_t semaphore;：定义一个信号量。 sem_init(&semaphore, 0, 1);：初始化信号量，初始值为1，表示资源可用。 sem_wait(&semaphore);：等待信号量，如果信号量的值大于0，则减1并继续执行；如果信号量的值为0，则阻塞等待。 sem_post(&semaphore);：释放信号量，信号量的值加1，唤醒等待的线程。 sem_destroy(&semaphore);：销毁信号量。

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

#define NUM_THREADS 5

// 信号量
sem_t semaphore;

void* thread_function(void* arg) {
    int thread_id = *(int*)arg;

    // 等待信号量
    sem_wait(&semaphore);

    printf("线程 %d 正在执行\n", thread_id);

    // 模拟一些工作
    for (int i = 0; i < 1000000; i++);

    printf("线程 %d 执行完毕\n", thread_id);

    // 释放信号量
    sem_post(&semaphore);

    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, const char *argv[]) 
 {
    pthread_t threads[NUM_THREADS];
    int thread_args[NUM_THREADS];

    // 初始化信号量，初始值为1
    sem_init(&semaphore, 0, 1);

    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        thread_args[i] = i;
        pthread_create(&threads[i], NULL, thread_function, &thread_args[i]);
    }

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

    // 销毁信号量
    sem_destroy(&semaphore);

    return 0;
}