什么是线程同步？为什么需要线程同步？
线程同步是指多个线程在访问共享资源时的协调机制，以保证数据的一致性和正确性。在多线程编程中，由于线程的并发执行特性，多个线程可能会同时访问和修改共享的数据，这就容易导致数据不一致的问题。为了避免这种数据访问冲突而引发的错误，就需要使用线程同步来对并发访问进行控制。
线程同步的主要目的是保证共享资源在同一时间只能被一个线程访问，从而避免数据的竞争和冲突。当多个线程同时访问共享资源时，可能会出现以下问题：
- 竞态条件（Race Condition）：多个线程对同一数据进行读写操作时可能会导致数据的不确定性，从而产生错误的结果。
- 死锁（Deadlock）：当多个线程都在等待其它线程释放资源时，而无法继续执行下去，就会导致死锁的发生。
- 活锁（Livelock）：多个线程在执行过程中都避免使用共享资源，进而导致彼此都无法继续执行下去。
为了解决以上问题，线程同步提供了一些机制和方法：
- 互斥锁（Mutex）：通过互斥锁机制，只有一个线程能够持有锁并访问共享资源，其他线程必须等待锁的释放。
- 条件变量（Condition Variable）：通过条件变量机制，线程可以等待某个条件的发生，并在条件满足时被唤醒继续执行。
- 信号量（Semaphore）：通过信号量机制，控制线程的同步和互斥访问。
总的来说，线程同步是为了解决并发访问共享资源所产生的问题，保证数据的一致性和正确性。通过引入互斥锁、条件变量和信号量等机制，可以有效地控制线程的执行顺序和资源的访问权限，从而避免竞态条件、死锁和活锁等问题的发生。