线程同步之互斥量mutex和条件变量ConditionVariable

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1.互斥锁(mutex)的概念

• 多线程可以通过全局变量来共享信息，但是需要注意，多线程不可以同时修改同一个变量。操作系统课本中的临界区就是指访问某一共享资源的代码片段，这段代码执行的操作应该为原子操作，同时访问这片共享资源的其他线程不可以打断这段代码的执行。
• 互斥量（也叫互斥锁）可以保证同时仅有一个线程可以访问某个共享资源，即可以使用互斥量来保证对该资源的原子访问。
• 互斥量有已锁定（locked）和未锁定（unlocked）可以认为互斥量是一种特殊的信号量，即互斥量是只有0和1的信号量。如果对已经锁定的互斥量继续加锁，将会导致线程阻塞或者报错。
• 如果有多个线程等待获取解锁的互斥量，则无法判断究竟哪一个线程会如愿以偿。

2.互斥锁常用系统调用

• pthread_mutex_init() 初始化互斥量

#include<phread.h>
int phread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex);

• pthread_mutex_lock() 锁定指定的互斥量

#include<phread.h>
int phread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex);

• pthread_mutex_trylock() 非阻塞的锁定指定的互斥量

#include<phread.h>
int phread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex);

• pthread_mutex_unlock() 释放指定的互斥量

#include<phread.h>
int phread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex);

• pthread_mutex_destory() 销毁指定的互斥量

#include<phread.h>
int phread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex);

3.条件变量的概念

互斥量防止多个线程同时访问同一个共享变量。条件变量就允许一个线程就某个共享变量的状态变化通知其他线程，并让其他线程等待于这一通知。

4条件变量的常用系统调用

• pthread_cond_init() 初始化条件变量

#include <pthread.h>
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv,
					  const pthread_condattr_t *cattr);

• pthread_cond_destroy()释放条件变量

#include <pthread.h>
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cv);

• pthread_cond_wait() 阻塞在条件变量上

#include <pthread.h>
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cv,
					  pthread_mutex_t *mutex);

• pthread_cond_signal()解除在条件变量上的阻塞

#include <pthread.h>
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cv);

• pthread_cond_broadcast()释放阻塞的所有线程

#include <pthread.h>
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cv);