面试题：C语言多线程内存管理之中等难度题

实现思路

使用互斥锁（Mutex）：在分配内存和使用内存的操作前后分别加锁和解锁。互斥锁能保证同一时间只有一个线程可以访问共享资源，从而避免内存访问冲突。
条件变量（Condition Variable）：如果负责使用内存的线程需要等待内存分配完成后才能使用，可以使用条件变量。分配内存的线程在完成内存分配后通知等待在条件变量上的线程。

关键代码片段

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

// 定义互斥锁和条件变量
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

// 共享内存指针
int *shared_memory;
// 标记内存是否已分配
int memory_allocated = 0;

// 分配内存的线程函数
void *allocate_memory(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    shared_memory = (int *)malloc(sizeof(int));
    if (shared_memory != NULL) {
        *shared_memory = 42; // 初始化内存
        memory_allocated = 1;
    }
    pthread_cond_signal(&cond); // 通知等待的线程
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    pthread_exit(NULL);
}

// 使用内存的线程函数
void *use_memory(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (!memory_allocated) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待内存分配完成
    }
    if (shared_memory != NULL) {
        printf("使用共享内存的值: %d\n", *shared_memory);
        free(shared_memory);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t tid1, tid2;

    // 创建分配内存的线程
    if (pthread_create(&tid1, NULL, allocate_memory, NULL)) {
        printf("\n ERROR creating thread 1");
        return 1;
    }

    // 创建使用内存的线程
    if (pthread_create(&tid2, NULL, use_memory, NULL)) {
        printf("\n ERROR creating thread 2");
        return 1;
    }

    // 等待线程结束
    if (pthread_join(tid1, NULL)) {
        printf("\n ERROR joining thread");
        return 2;
    }
    if (pthread_join(tid2, NULL)) {
        printf("\n ERROR joining thread");
        return 2;
    }

    // 销毁互斥锁和条件变量
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);

    return 0;
}

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