UNIX环境高级编程:线程同步之互斥锁、读写锁和条件变量

一、使用互斥锁

1、初始化互斥量

pthread_mutex_t mutex =PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//静态初始化互斥量
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t*mutex,pthread_mutexattr_t*attr);//动态初始化互斥量
int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t*mutex);//撤销互斥量

不能拷贝互斥量变量,但可以拷贝指向互斥量的指针,这样就可以使多个函数或线程共享互斥量来实现同步。上面动态申请的互斥量需要动态的撤销。

2、加锁和解锁互斥量

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t*mutex);

当调用pthread_mutex_lock加锁互斥量时,如果此时互斥量已经被锁住,则调用线程将被阻塞。而pthread_mutex_trylock函数当调用互斥量已经被锁住时调用该函数将返回错误代码EBUSY。使用和信号量一样,先锁住互斥量再处理共享数据,最后解锁互斥量。

针对上信号量中的示例进行修改得:

#include<pthread.h>
#include<stdio.h>
#include<semaphore.h>
#define NITERS 100000000
/*共享变量*/
unsigned int cnt = 0;
//sem_t mutex;
pthread_mutex_t mutex;
void *count(void *arg)
{
    int i;
    for(i=0;i<NITERS;i++)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        cnt++;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return arg;
}
int main()
{
    pthread_t tid1,tid2;
    int status;
    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);  

    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    if(cnt!=(unsigned)NITERS*2)
        printf("Boom!,cnt=%d\n",cnt);
    else
        printf("Ok cnt=%d\n",cnt);
    return 0;
}

3、使用多个互斥量

使用多个互斥量可能造成死锁问题。如下:

线程1                                              线程2  

pthread_mutex_lock(&mutex_a);                     pthread_mutex_lock(&mutex_b);  

pthread_mutex_lock(&mutex_b);                     pthread_mutex_lock(&mutex_a);

当两个线程都完成第一步时,都无法完成第二步,将造成死锁。可以通过以下两种方法来避免死锁:

固定加锁层次:所有需要同时加锁互斥量A和互斥量B的代码,必须先加锁A再加锁B。

试加锁和回退:在锁住第一个互斥量后,使用pthread_mutex_trylock来加锁其他互斥量,如果失败则将已加锁的互斥量释放,并重新加锁。

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时间: 2016-08-24

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