Linux多線程同步互斥量Mutex詳解

嵌入式linux中文站向各位愛好者介紹linux常見同步方式互斥量Mutex的使用方法

1. 初始化：

在Linux下, 線程的互斥量數(shù)據(jù)類型是pthread_mutex_t. 在使用前, 要對它進行初始化：

對于靜態(tài)分配的互斥量, 可以把它設(shè)置為PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER, 或者調(diào)用pthread_mutex_init.

對于動態(tài)分配的互斥量, 在申請內(nèi)存（malloc）之后, 通過pthread_mutex_init進行初始化, 并且在釋放內(nèi)存（free）前需要調(diào)用pthread_mutex_destroy.

原型：

int pthread_mutex_init（pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restric attr）；

int pthread_mutex_destroy（pthread_mutex_t *mutex）；

頭文件：

返回值： 成功則返回0, 出錯則返回錯誤編號.

說明： 如果使用默認(rèn)的屬性初始化互斥量, 只需把attr設(shè)為NULL. 其他值在以后講解.

2. 互斥操作：

對共享資源的訪問, 要對互斥量進行加鎖, 如果互斥量已經(jīng)上了鎖, 調(diào)用線程會阻塞, 直到互斥量被解鎖. 在完成了對共享資源的訪問后, 要對互斥量進行解鎖.

說一下加鎖函數(shù)：

頭文件：

原型：

int pthread_mutex_lock（pthread_mutex_t *mutex）；

int pthread_mutex_trylock（pthread_mutex_t *mutex）；

返回值： 成功則返回0, 出錯則返回錯誤編號.

說明： 具體說一下trylock函數(shù), 這個函數(shù)是非阻塞調(diào)用模式, 也就是說, 如果互斥量沒被鎖住, trylock函數(shù)將把互斥量加鎖, 并獲得對共享資源的訪問權(quán)限； 如果互斥量被鎖住了, trylock函數(shù)將不會阻塞等待而直接返回EBUSY, 表示共享資源處于忙狀態(tài).

再說一下解所函數(shù)：

頭文件：

原型： int pthread_mutex_unlock（pthread_mutex_t *mutex）；

返回值： 成功則返回0, 出錯則返回錯誤編號.

3. 死鎖：

死鎖主要發(fā)生在有多個依賴鎖存在時, 會在一個線程試圖以與另一個線程相反順序鎖住互斥量時發(fā)生. 如何避免死鎖是使用互斥量應(yīng)該格外注意的東西.

總體來講, 有幾個不成文的基本原則：

對共享資源操作前一定要獲得鎖.

完成操作以后一定要釋放鎖.

如果有多鎖, 如獲得順序是ABC連環(huán)扣, 釋放順序也應(yīng)該是ABC.

線程錯誤返回時應(yīng)該釋放它所獲得的鎖.

示例：

#include
#include
#include
#include
#include

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int lock_var;
time_t end_time;
int sum;

void pthread1(void *arg);
void pthread2(void *arg);
void pthread3(void *arg);

int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t id1,id2,id3;
pthread_t mon_th_id;
int ret;
sum=10;

end_time = time(NULL) 10;
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
ret=pthread_create(&id1,NULL,(void *)pthread1, NULL);
if(ret!=0)
perror("pthread cread1");

ret=pthread_create(&id2,NULL,(void *)pthread2, NULL);
if(ret!=0)
perror("pthread cread2");

ret=pthread_create(&id3,NULL,(void *)pthread3, NULL);
if(ret!=0)
perror("pthread cread3");

pthread_join(id1,NULL);
pthread_join(id2,NULL);
pthread_join(id3,NULL);
exit(0);
}

void pthread1(void *arg)
{
int i;
while(time(NULL) < end_time)
{
if(pthread_mutex_lock(&mutex)!=0) //lock
{
perror("pthread_mutex_lock");
}
else
printf("pthread1:pthread1 lock the variablen");
for(i=0;i<2;i )
{
sleep(2);
lock_var ;
}
if(pthread_mutex_unlock(&mutex)!=0) //unlock
{
perror("pthread_mutex_unlock");
}
else
printf("pthread1:pthread1 unlock the variablen");
sleep(1);
}
}

void pthread2(void *arg)
{
int nolock=0;
int ret;
while(time(NULL) < end_time)
{
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex);//try lock
if(ret==EBUSY)
printf("pthread2:the variable is locked by pthread1n");
else{
if(ret!=0)
{
perror("pthread_mutex_trylock");
exit(1);
}
else
printf("pthread2:pthread2 got lock.The variable is %dn",lock_var);
if(pthread_mutex_unlock(&mutex)!=0)//unlock
{
perror("pthread_mutex_unlock");
}
else
printf("pthread2:pthread2 unlock the variablen");
}
sleep(1);
}
}



void pthread3(void *arg)
{/*
int nolock=0;
int ret;
while(time(NULL) < end_time)

ret=pthread_mutex_trylock(&mutex);
if(ret==EBUSY)
printf("pthread3:the variable is locked by pthread1 or 2n");
else
{
if(ret!=0)
{
perror("pthread_mutex_trylock");
exit(1);
}
else
printf("pthread3:pthread3 got lock.The variable is %dn",lock_var);
if(pthread_mutex_unlock(&mutex)!=0)
{
perror("pthread_mutex_unlock");
}
else
printf("pthread3:pthread2 unlock the variablen");
}
sleep(3);
}*/
}

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