国际空间研究组织 | ISRO CS 2020 |问题 17

这是ISRO CS 2020考试中的第17个问题，考察了多线程和互斥锁的知识。题目如下：

给定一个共享变量x初始值为零，编写一个多线程程序，线程数为n，每个线程都是一个循环，它们执行n次操作，每次操作都是将x的值增加1，每个线程的循环之间要有互斥锁。最后输出x的值。

要解决这个问题，我们需要考虑如何使用多线程来处理，并且保证数据的一致性，避免出现竞争条件。互斥锁可以解决这个问题。在任何时刻，只有一个线程可以访问x变量，其他线程必须等待前一个线程释放锁后才能访问该变量。

下面是一个Python实现：

import threading

class Counter:
    def __init__(self):
        self.x = 0
        self.lock = threading.Lock()

    def increment(self):
        with self.lock:
            self.x += 1

def worker(counter, num_iters):
    for _ in range(num_iters):
        counter.increment()

def main(num_threads, num_iters):
    threads = []
    counter = Counter()

    for _ in range(num_threads):
        thread = threading.Thread(target=worker, args=(counter, num_iters))
        threads.append(thread)
        thread.start()

    for thread in threads:
        thread.join()

    print(counter.x)

if __name__ == '__main__':
    main(num_threads=10, num_iters=100000)

其中，Counter类用于存储共享变量x和线程锁，increment方法用于自增操作并加锁以保证互斥。worker方法用于每个线程的循环体，main方法创建和启动多个线程，并等待它们执行完毕，最后输出共享变量x的值。