编辑“︁线程同步机制”︁（章节）

== 同步原语 ==
以下是主流操作系统提供的同步机制：

=== 1. 互斥锁（Mutex） ===
最基本的同步工具，通过加锁/解锁操作实现临界区保护。

<syntaxhighlight lang="c">
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int shared_data = 0;

void* thread_func(void* arg) {
    pthread_mutex_lock(&lock);  // 进入临界区
    shared_data++;             // 安全修改共享数据
    printf("Thread %ld: shared_data = %d\n", (long)arg, shared_data);
    pthread_mutex_unlock(&lock); // 离开临界区
    return NULL;
}
</syntaxhighlight>

'''输出示例'''（两个线程并发执行）：
 Thread 1: shared_data = 1
 Thread 2: shared_data = 2

=== 2. 信号量（Semaphore） ===
由Dijkstra提出的计数器同步机制，支持资源计数访问：

<mermaid>
graph LR
    A[线程P] -->|wait| S[信号量S=3]
    B[线程Q] -->|wait| S
    C[线程R] -->|wait| S
    D[线程T] -->|wait| S
    S -->|允许| A
    S -->|允许| B
    S -->|允许| C
    S -->|阻塞| D
</mermaid>

'''C语言实现'''：
<syntaxhighlight lang="c">
#include <semaphore.h>

sem_t sem;
void* worker(void* arg) {
    sem_wait(&sem);    // P操作
    // 访问受限资源
    sem_post(&sem);    // V操作
    return NULL;
}
</syntaxhighlight>

=== 3. 条件变量（Condition Variable） ===
用于线程间事件通知，常与互斥锁配合使用：

<syntaxhighlight lang="python">
import threading

condition = threading.Condition()
queue = []

def consumer():
    with condition:
        while not queue:
            condition.wait()  # 自动释放锁并等待
        item = queue.pop(0)
        print(f"Consumed {item}")

def producer(item):
    with condition:
        queue.append(item)
        condition.notify()  # 唤醒等待线程
</syntaxhighlight>