Linux 学习笔记—线程通信总结

3.3 互斥与同步的区别:
互斥:是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。
同步:主要是流程上的概念,是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。

3.4 互斥锁、条件变量和信号量的区别:
互斥锁:互斥,一个线程占用了某个资源,那么其它的线程就无法访问,直到这个线程解锁,其它线程才可以访问。
条件变量:同步,一个线程完成了某一个动作就通过条件变量发送信号告诉别的线程,别的线程再进行某些动作。条件变量必须和互斥锁配合使用。
信号量:同步,一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程,别的线程再进行某些动作。而且信号量有一个更加强大的功能,信号量可以用作为资源计数器,把信号量的值初始化为某个资源当前可用的数量,使用一个之后递减,归还一个之后递增。

另外还有以下几点需要注意:
1、信号量可以模拟条件变量,因为条件变量和互斥量配合使用,相当于信号量模拟条件变量和互斥量的组合。在生产者消费者线程池中,生产者生产数据后就会发送一个信号 pthread_cond_signal通知消费者线程,消费者线程通过pthread_cond_wait等待到了信号就可以继续执行。这是用条件变量和互斥锁实现生产者消费者线程的同步,用信号量一样可以实现!
2、信号量可以模拟互斥量,因为互斥量只能为加锁或解锁(0 or 1),信号量值可以为非负整数,也就是说,一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问,它不能实现多个资源的多线程互斥问题。信号量可以实现多个同类资源的多线程互斥和同步。当信号量为单值信号量时,就完成一个资源的互斥访问。前面说了,信号量主要用做多线程多任务之间的同步,而同步能够控制线程访问的流程,当信号量为单值时,必须有线程释放,其他线程才能获得,同一个时刻只有一个线程在运行(注意,这个运行不一定是访问资源,可能是计算)。如果线程是在访问资源,就相当于实现了对这个资源的互斥访问。
3、互斥锁是为上锁而优化的;条件变量是为等待而优化的; 信号量既可用于上锁,也可用于等待,因此会有更多的开销和更高的复杂性。
4、互斥锁,条件变量都只用于同一个进程的各线程间,而信号量(有名信号量)可用于不同进程间的同步。当信号量用于进程间同步时,要求信号量建立在共享内存区。
5、互斥量必须由同一线程获取以及释放,信号量和条件变量则可以由一个线程释放,另一个线程得到。
6、信号量的递增和减少会被系统自动记住,系统内部的计数器实现信号量,不必担心丢失,而唤醒一个条件变量时,如果没有相应的线程在等待该条件变量,此次唤醒会被丢失。

Windows互斥

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