面试题：C#多线程编程中线程同步机制之Mutex的应用

代码示例

using System;
using System.Threading;

class Program
{
    private static Mutex mutex = new Mutex();
    private static int sharedResource = 0;

    static void Main()
    {
        // 创建并启动多个线程
        Thread[] threads = new Thread[5];
        for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            threads[i] = new Thread(AccessSharedResource);
            threads[i].Start();
        }

        // 等待所有线程完成
        foreach (var thread in threads)
        {
            thread.Join();
        }

        Console.WriteLine("所有线程执行完毕，共享资源的值为: " + sharedResource);
        mutex.Close();
    }

    static void AccessSharedResource()
    {
        // 请求Mutex的控制权
        mutex.WaitOne();
        try
        {
            // 访问共享资源
            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + " 进入临界区，开始访问共享资源。");
            sharedResource++;
            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + " 对共享资源操作后，其值为: " + sharedResource);
            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + " 离开临界区。");
        }
        finally
        {
            // 释放Mutex的控制权
            mutex.ReleaseMutex();
        }
    }
}

Mutex工作原理

基本概念：Mutex（互斥锁）是一种同步基元，它只允许一个线程进入临界区，从而保证同一时间只有一个线程可以访问共享资源。它维护一个内部计数器，初始值为1。
获取锁：当一个线程调用 WaitOne 方法时，Mutex的内部计数器减1。如果计数器变为0，意味着该线程获得了Mutex的控制权，可以进入临界区访问共享资源。如果计数器已经为0（表示已有其他线程持有Mutex），调用 WaitOne 的线程将被阻塞，直到持有Mutex的线程释放它。
释放锁：当持有Mutex的线程调用 ReleaseMutex 方法时，Mutex的内部计数器加1。如果此时有其他线程在等待Mutex，系统会选择一个等待的线程，将其从阻塞状态唤醒，该线程可以再次尝试获取Mutex（即再次调用 WaitOne 使计数器减1），进入临界区。这样就确保了同一时间只有一个线程能够访问共享资源，实现了线程同步。

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面试题：C#多线程编程中线程同步机制之Mutex的应用

知识考点

面试题答案

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Mutex工作原理