基于 ESP32 - S3 实现互斥锁的 C 语言例程

下面是一个基于 ESP32 - S3 实现互斥锁的 C 语言例程，该例程利用 FreeRTOS（ESP32 - S3 所使用的实时操作系统）提供的互斥锁机制，创建两个任务，这两个任务会尝试访问一个共享资源，通过互斥锁来保证同一时间只有一个任务可以访问该资源，避免数据竞争。

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/semphr.h"

// 定义一个互斥锁句柄
SemaphoreHandle_t mutex;

// 共享资源
int shared_resource = 0;

// 任务 1 函数
void task1(void *pvParameters) {
    while (1) {
        // 尝试获取互斥锁
        if (xSemaphoreTake(mutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
            // 成功获取互斥锁，访问共享资源
            shared_resource++;
            printf("Task 1: Shared resource value = %d\n", shared_resource);
            // 释放互斥锁
            xSemaphoreGive(mutex);
        }
        // 任务延时
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

// 任务 2 函数
void task2(void *pvParameters) {
    while (1) {
        // 尝试获取互斥锁
        if (xSemaphoreTake(mutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
            // 成功获取互斥锁，访问共享资源
            shared_resource--;
            printf("Task 2: Shared resource value = %d\n", shared_resource);
            // 释放互斥锁
            xSemaphoreGive(mutex);
        }
        // 任务延时
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

void app_main() {
    // 创建互斥锁
    mutex = xSemaphoreCreateMutex();
    if (mutex == NULL) {
        printf("Failed to create mutex!\n");
        return;
    }

    // 创建任务 1
    xTaskCreate(task1, "Task 1", 2048, NULL, 1, NULL);
    // 创建任务 2
    xTaskCreate(task2, "Task 2", 2048, NULL, 1, NULL);
}

代码说明：

1. 互斥锁的创建：在 app_main 函数中，使用 xSemaphoreCreateMutex 函数创建一个互斥锁，并将其句柄存储在 mutex 变量中。如果创建失败，会输出错误信息。
2. 任务的创建：使用 xTaskCreate 函数创建两个任务 task1 和 task2，这两个任务会不断循环执行。
3. 任务对共享资源的访问：在 task1 和 task2 中，使用 xSemaphoreTake 函数尝试获取互斥锁。portMAX_DELAY 表示如果互斥锁当前不可用，任务会一直阻塞直到获取到互斥锁。获取到互斥锁后，任务可以安全地访问共享资源 shared_resource，完成操作后使用 xSemaphoreGive 函数释放互斥锁。
4. 任务延时：使用 vTaskDelay 函数让任务每隔 1 秒执行一次。

编译和运行：

将上述代码保存为 .c 文件，使用 ESP-IDF 开发环境进行编译和烧录，你可以在串口监视器中看到两个任务交替访问共享资源的输出信息。