(34)-5.4 線程同步-互斥量

線程同步-互斥量學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握使用互斥量進(jìn)行線程之間的同步線程同步線程共享進(jìn)程空間內(nèi)的資源，這使得線程之間的通信變得非常容易。但同樣是由于共享資源，因此在多線程并發(fā)執(zhí)行的環(huán)境中就有可能出現(xiàn)操作沖突的情況。

本節(jié)將介紹使用互斥量進(jìn)行線程之間的同步操作，使線程在訪問共享資源時受到用戶的控制，從而正常地完成任務(wù)。互斥量互斥量是一種鎖，在訪問共享資源時對其加鎖，在結(jié)束訪問時釋放鎖。這樣可以保證在任意時間內(nèi)，只有一個線程處于臨界區(qū)內(nèi)。任何想要進(jìn)入臨界區(qū)的線程都要對鎖進(jìn)行測試，如果該鎖已經(jīng)被某一個線程所持有，則測試線程會被阻塞，直到該鎖被釋放，線程會重復(fù)上述過程。在線程沒有釋放鎖之前，所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的線程都將被阻塞，形成一個阻塞線程的隊列互斥量Linux環(huán)境下使用pthread_mutex_t數(shù)據(jù)類型表示互斥量，用戶不需要了解該類型的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，在使用互斥量之前要對其進(jìn)行初始化。Linux環(huán)境下使用ptbread_mutex_init()函數(shù)對互斥量進(jìn)行初始化。函數(shù)原型如下：#include<pthread.h>Intpthread_mutex_init(pthread_mutex_t*restrictmutex,constpthread_mutexattr*restrictattr);互斥量函數(shù)的第1個參數(shù)是互斥量的指針，互斥量在該函數(shù)內(nèi)被初始化，并通過此參數(shù)返回給調(diào)用者。第2個參數(shù)是互斥量的屬性，在此先將該參數(shù)設(shè)置為

NULL。內(nèi)核會使用默認(rèn)屬性對互斥量進(jìn)行初始化。如果初始化成功，pthread_mutex_init（）函數(shù)返回0，失敗則返回錯誤號。互斥量當(dāng)一個互斥量不再使用時應(yīng)將其銷毀

Linux環(huán)境下使用pthread_mutex_destroy（）函數(shù)銷毀一個互斥量。#include<pthread.h>intpthread_mutex_destroy(pthreadrnutex_t?rnutex);函數(shù)的參數(shù)表示需要銷毀的互斥量。如果成功銷毀互斥量，pthread_mutex_destroy（）函數(shù)返回0，失敗則返回錯誤號?；コ饬炕コ饬孔鳛橐粋€對于用戶來說透明的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用戶不可以直接對其進(jìn)行操作，而應(yīng)當(dāng)使用系統(tǒng)提供的操作互斥量的函數(shù)接口。這樣做符合程序編寫時的封裝原則，有利于程序的模塊化。Linux環(huán)境使用一組函數(shù)操作互斥量，得到互斥量鎖和釋放互斥量的鎖。#include<pthread.h>intpthread_mutex_lock(pthread_mutext*mutex);intpthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t*mutex);intpthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t*mutex);互斥量前2個函數(shù)用于得到一個互斥量的鎖（對臨界區(qū)加鎖）。

第3個函數(shù)用于釋放互斥量的鎖以對臨界區(qū)解鎖?；コ饬縋thread_mutex_lock()函數(shù)的參數(shù)表示一個互斥量，調(diào)用線程希望得到該互斥量的鎖。如果該互斥量的鎖已經(jīng)被某一個線程得到，那么該函數(shù)會導(dǎo)致線程阻塞，直到互斥量的鎖被釋放。如果成功得到鎖，pthread_mutex_lock（）函數(shù)返回0，如失敗則返回錯誤號?；コ饬縋thread_mutex_trylock（）函數(shù)參數(shù)和返回值的意義同pthread_mutex_lock()函數(shù)，二者僅有一點(diǎn)不同，即pthread_mutex_trylock（）函數(shù)在得不到指定互斥量的鎖時并不會導(dǎo)致調(diào)用線程阻塞，而是立即返回一個錯誤編號EBUSY，表示所申請的鎖處于繁忙狀態(tài)?；コ饬縋thread_mutex_unlock函數(shù)用于釋放一個互斥量的鎖，其參數(shù)表示需要釋放鎖的互斥量。如果成功釋放，pthread_mutex_unlock（）函數(shù)返回0，失敗則返回錯誤號。實例線程同步的一種方法-互斥量。通過