【Linux】线程同步之互斥锁

概述

Linux中提供一把互斥锁(mutex)。

每个线程在对共享资源操作前都尝试先加锁,成功加锁才能操作,操作结束解锁。

但通过“锁”,可以将共享资源的访问变成互斥操作,而后与时间有关的错误也不会再产生了。但是应注意:同一时刻,只能有一个线程持有该锁。

当A线程对某个全局变量加锁访问,B在访问前尝试加锁,拿不到锁,B阻塞。C线程不去加锁,而直接访问该全局变量,依然能够访问,但会出现数据混乱。

所以,互斥锁实质上是操作系统提供的一把“建议锁”(又称“协同锁”),建议程序中有多线程访问共享资源的时候使用该机制。但,并没有强制限定。
因此,即使有了mutex,如果有线程不按规则来访问数据,依然会造成数据混乱。

函数使用

头文件

#include <pthread.h>

类型定义

pthread_mutex_t mutex

函数定义

初始化互斥锁

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *__mutex, const pthread_mutexattr_t *__mutexattr)

参数:

参1:获得的互斥锁地址

参2:互斥量属性。是一个传入参数,通常传NULL,选用默认属性(线程间共享)。

返回值:

成功:。

失败:-1,并设置errno。

销毁互斥锁

int pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *__mutex)

加锁

Linux提供了3种线程锁的加锁方式,分别如下:

int pthread_mutex_lock (pthread_mutex_t *__mutex)

说明:

  • 接口会一直阻塞,直到获取线程锁
int pthread_mutex_trylock (pthread_mutex_t *__mutex)

说明:

  • 接口会尝试获取线程锁,若成功,返回0,否则返回-1,并设置errno;
int pthread_mutex_timedlock (pthread_mutex_t *__restrict __mutex,
				    const struct timespec *__restrict __abstime)

说明:

  • 设置超时时间,若再次时间内获取成功,返回0,否则返回-1,并设置errno;

解锁

int pthread_mutex_unlock (pthread_mutex_t *__mutex)

代码示例

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

pthread_mutex_t mutex; //定义锁

void *tfn(void *arg) {
    
    

    while (1) {
    
    
        pthread_mutex_lock(&mutex); //加锁
        printf("hello ");
        sleep(1); /*模拟长时间操作共享资源,导致cpu易主,产生与时间有关的错误*/
        printf("world\n");
        pthread_mutex_unlock(&mutex); //解锁
        sleep(1);                     //睡眠,释放cpu
    }

    return NULL;
}

int main(void) {
    
    

    pthread_t tid;

    pthread_mutex_init(&mutex, NULL); //初始化锁 mutex==1
    pthread_create(&tid, NULL, tfn, NULL);
    while (1) {
    
    

        pthread_mutex_lock(&mutex); //加锁

        printf("HELLO ");
        sleep(1);
        printf("WORLD\n");
        pthread_mutex_unlock(&mutex); //解锁

        sleep(1);
    }

    pthread_mutex_destroy(&mutex); //销毁锁

    return 0;
}

/*线程之间共享资源stdout*/

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转载自blog.csdn.net/m0_61011506/article/details/125162318
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