多线程TIC/TAC交替输出异常：Mutex同步问题求助

错误原因分析 #

你遇到的System.ApplicationException（对象同步方法从非同步代码块调用），核心原因是Mutex的所有权规则：只有通过WaitOne()获取到Mutex所有权的线程，才能调用ReleaseMutex()释放它。你的代码存在两处违反规则的情况：

1. 初始化mutexTIC时传入true，意味着创建Class1实例的主线程直接拥有了mutexTIC的所有权，但后续是TAC线程尝试调用mutexTIC.ReleaseMutex()，完全不具备所有权。
2. 多个TIC/TAC线程交叉操作Mutex，导致所有权混乱，比如TIC线程释放mutexTAC，但mutexTAC可能被其他TAC线程持有，同样触发异常。

解决方案：用AutoResetEvent实现交替同步 #

AutoResetEvent天生适合这种"交替唤醒"的场景，它会在调用Set()后自动重置为非信号状态，刚好匹配TIC-TAC的执行逻辑：

public class Class1
{
    // 初始允许TIC执行，TAC线程等待
    private readonly AutoResetEvent _ticSignal = new AutoResetEvent(true);
    private readonly AutoResetEvent _tacSignal = new AutoResetEvent(false);
    // 记录已输出的TIC次数，控制总交替次数（3次）
    private int _ticExecutedCount;
    private readonly object _countLock = new object();

    public void TIC()
    {
        _ticSignal.WaitOne();
        
        lock (_countLock)
        {
            // 已完成3次TIC则直接唤醒TAC线程并退出
            if (_ticExecutedCount >= 3)
            {
                _tacSignal.Set();
                return;
            }
            Console.Write("TIC ");
            _ticExecutedCount++;
        }
        
        // 唤醒TAC线程执行
        _tacSignal.Set();
    }

    public void TAC()
    {
        _tacSignal.WaitOne();
        
        lock (_countLock)
        {
            // 无有效TIC输出则直接唤醒TIC线程并退出
            if (_ticExecutedCount == 0 || _ticExecutedCount > 3)
            {
                _ticSignal.Set();
                return;
            }
            Console.Write("TAC ");
        }
        
        // 唤醒下一个TIC线程执行
        _ticSignal.Set();
    }
}

另一种方案：用Monitor+状态标记实现 #

如果不想用Event类，也可以用.NET内置的Monitor结合状态变量实现线程同步，逻辑更直观：

public class Class1
{
    private readonly object _syncLock = new object();
    // 标记当前是否轮到TIC输出
    private bool _isTicTurn = true;
    // 记录已完成的TIC-TAC配对数
    private int _completedPairs;

    public void TIC()
    {
        lock (_syncLock)
        {
            // 等待轮到自己，或已完成3次配对则退出
            while (!_isTicTurn && _completedPairs < 3)
            {
                Monitor.Wait(_syncLock);
            }
            if (_completedPairs >= 3) return;
            
            Console.Write("TIC ");
            _isTicTurn = false;
            _completedPairs++;
            // 唤醒所有等待的线程，通知状态变更
            Monitor.PulseAll(_syncLock);
        }
    }

    public void TAC()
    {
        lock (_syncLock)
        {
            // 等待轮到自己，或已完成配对则退出
            while (_isTicTurn && _completedPairs < 3)
            {
                Monitor.Wait(_syncLock);
            }
            if (_completedPairs > 3) return;
            
            Console.Write("TAC ");
            _isTicTurn = true;
            Monitor.PulseAll(_syncLock);
        }
    }
}

验证效果 #

保持你原来的线程创建和启动代码不变，运行后会稳定输出：TIC TAC TIC TAC TIC TAC

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yurii Salyha