Czy mógłbyś wyjaśnić zasadę działania mutexa i jego zastosowanie w programach wielowątkowych?

Mutual exclusion (Mutex) to mechanizm synchronizacji, który jest używany do zapobiegania jednoczesnemu dostępowi wielu wątków do wspólnego zasobu (np. zmiennej lub pliku). Mutex zapewnia, że w każdym momencie tylko jeden wątek może posiadać blokadę i wykonywać sekcję krytyczną kodu.

Zasada działania:

• Wątek próbuje zdobyć mutex przed wejściem do sekcji krytycznej.
• Jeśli mutex jest wolny, wątek uzyskuje dostęp i kontynuuje.
• Jeśli mutex jest zajęty przez inny wątek, bieżący wątek jest blokowany i czeka na zwolnienie.
• Po zakończeniu pracy z zasobem, wątek zwalnia mutex, umożliwiając innym wątkom kontynuację.

W Go jest to realizowane przez typ sync.Mutex:

var mu sync.Mutex
var counter int

func increment() {
    mu.Lock()         // zdobycie mutex
    counter++         // sekcja krytyczna
    mu.Unlock()       // zwolnienie mutex
}

Użycie mutex zapobiega warunkom wyścigu i zapewnia poprawność danych podczas równoległego wykonywania.