面试题：C语言内存映射安全风险及应对

数据竞争：多个线程同时访问和修改映射内存区域，导致数据不一致。例如一个线程正在写入数据，另一个线程同时读取，可能读到未完成写入的数据。
内存损坏：不同线程对映射内存的无序操作可能导致内存结构被破坏。比如，线程A按特定顺序初始化结构体成员，线程B却在未完全初始化时使用该结构体。
映射区域重叠操作：若多个线程试图对映射区域进行重叠的操作（如一个线程在某区域写入，另一个线程在附近区域进行复杂计算且依赖该区域数据），可能引发不可预测的错误。

#include <pthread.h>
pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

- **锁定与解锁**：在每个线程访问内存映射区域前，使用`pthread_mutex_lock`锁定互斥锁，访问完成后使用`pthread_mutex_unlock`解锁。例如：

void* thread_function(void* arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    // 访问内存映射区域的代码
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return NULL;
}

#include <semaphore.h>
sem_t sem;
sem_init(&sem, 0, 1);

- **等待与发布**：在每个线程访问内存映射区域前，使用`sem_wait`等待信号量，访问完成后使用`sem_post`发布信号量。例如：

void* thread_function(void* arg) {
    sem_wait(&sem);
    // 访问内存映射区域的代码
    sem_post(&sem);
    return NULL;
}

#include <pthread.h>
pthread_rwlock_t rwlock;
pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);

- **读操作**：对于只读取内存映射区域的线程，使用`pthread_rwlock_rdlock`获取读锁，允许多个读线程同时进入。例如：

void* read_thread_function(void* arg) {
    pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
    // 读内存映射区域的代码
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
    return NULL;
}

- **写操作**：对于写入内存映射区域的线程，使用`pthread_rwlock_wrlock`获取写锁，写锁会排斥其他读写线程。例如：

void* write_thread_function(void* arg) {
    pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
    // 写内存映射区域的代码
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
    return NULL;
}

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