面试题：C语言网络编程中多线程的资源共享问题

可能出现的问题

数据竞争：多个线程同时访问和修改同一个网络连接状态信息时，由于线程执行顺序的不确定性，可能导致数据不一致。例如，一个线程正在读取已发送字节数，同时另一个线程修改了该数值，就会使读取到的数据不准确。
竞态条件：网络连接状态在不同线程的操作下，其状态变化可能不符合预期。比如，一个线程判断连接状态为断开并准备重新连接，而另一个线程此时将连接状态设为已连接，就会出现逻辑错误。

使用互斥锁解决问题的方法

初始化互斥锁：在程序开始时，使用 pthread_mutex_init 函数初始化互斥锁。
加锁：当线程需要访问和修改网络连接状态信息时，先使用 pthread_mutex_lock 函数对互斥锁加锁，这样其他线程就无法同时访问该资源。
访问和修改数据：加锁成功后，线程可以安全地访问和修改网络连接状态信息。
解锁：操作完成后，使用 pthread_mutex_unlock 函数解锁互斥锁，允许其他线程访问。

代码示例

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

// 网络连接状态结构体
typedef struct {
    int connected;
    int bytes_sent;
    pthread_mutex_t mutex;
} NetworkConnection;

// 模拟网络连接
NetworkConnection connection = {0, 0, PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER};

// 线程函数，模拟发送数据
void* send_data(void* arg) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        // 加锁
        pthread_mutex_lock(&connection.mutex);
        connection.connected = 1;
        connection.bytes_sent += 100;
        printf("Thread %ld sent 100 bytes. Total bytes sent: %d\n", (long)pthread_self(), connection.bytes_sent);
        // 解锁
        pthread_mutex_unlock(&connection.mutex);
        sleep(1);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t threads[3];

    // 创建线程
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, send_data, NULL);
    }

    // 等待所有线程结束
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

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

    return 0;
}

在上述代码中：

定义了一个 NetworkConnection 结构体，包含网络连接状态信息和一个互斥锁。
在 send_data 线程函数中，每次发送数据前加锁，操作完成后解锁，确保数据的一致性。
main 函数创建了3个线程模拟发送数据，并在最后销毁互斥锁。

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