句柄與C語言線程同步

在C語言中，句柄（Handle）通常用于表示一個對象或資源的標識符。在多線程編程中，句柄可以用于同步和協調不同線程之間的操作。線程同步是指多個線程在訪問共享資源時，確保每次只有一個線程能夠訪問資源，從而避免數據競爭和不一致的問題。

C語言提供了一些線程同步的原語，如互斥鎖（Mutex）、條件變量（Condition Variable）和信號量（Semaphore）等。這些原語可以幫助我們實現線程同步，保護共享資源。

1. 互斥鎖（Mutex）：互斥鎖是一種同步原語，用于確保多個線程在訪問共享資源時，每次只有一個線程能夠訪問。當一個線程獲得互斥鎖時，其他試圖獲得該鎖的線程將被阻塞，直到鎖被釋放。

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t lock;

// 初始化互斥鎖
pthread_mutex_init(&lock, NULL);

// 加鎖
pthread_mutex_lock(&lock);

// 解鎖
pthread_mutex_unlock(&lock);

// 銷毀互斥鎖
pthread_mutex_destroy(&lock);

2. 條件變量（Condition Variable）：條件變量是一種同步原語，用于在多個線程之間傳遞消息。它允許一個線程等待某個條件成立，同時釋放已經持有的鎖，讓其他線程有機會執行并改變條件。

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t lock;
pthread_cond_t cond;

// 初始化互斥鎖和條件變量
pthread_mutex_init(&lock, NULL);
pthread_cond_init(&cond, NULL);

// 等待條件變量
pthread_mutex_lock(&lock);
while (/* 條件不成立 */) {
    pthread_cond_wait(&cond, &lock);
}

// 執行操作

// 通知其他線程條件已成立
pthread_mutex_unlock(&lock);
pthread_cond_signal(&cond);

// 銷毀互斥鎖和條件變量
pthread_mutex_destroy(&lock);
pthread_cond_destroy(&cond);

3. 信號量（Semaphore）：信號量是一種計數器，用于控制多個線程對共享資源的訪問。信號量的值表示可以同時訪問共享資源的線程數量。當一個線程獲得信號量時，信號量的值減1；當線程釋放信號量時，信號量的值加1。

#include <semaphore.h>

sem_t sem;

// 初始化信號量
sem_init(&sem, 0, 1); // 第二個參數表示信號量在當前進程中的標識符，第三個參數表示信號量的初始值

// 獲取信號量
sem_wait(&sem);

// 執行操作

// 釋放信號量
sem_post(&sem);

// 銷毀信號量
sem_destroy(&sem);

通過使用這些線程同步原語，我們可以保護共享資源，確保在多線程環境下程序的正確性和穩定性。