執行緒的同步與互斥

情況：大多數執行緒試圖修改臨界資源，這時就可以申請鎖，保證臨界資源的安全性。

mutex（互斥量）

如果多個執行緒一同操作共享變數，會造成一些問題。

乙個售票系統，多個執行緒一起進行購票操作。

#include#include#include#includeint ticket = 100;
void *route(void* arg)
else
}}int main()

這裡可以寫乙個迴圈來建立和等待，

thread 1 sells tickets: 100 thread 2 sells tickets: 99 thread 3 sells tickets: 98 thread 4 sells tickets: 97 thread 1 sells tickets: 96 thread 2 sells tickets: 95 ...thread 4 sells tickets: 4 thread 1 sells tickets: 3 thread 2 sells tickets: 2 thread 3 sells tickets: 1 thread 4 sells tickets: 0 thread 1 sells tickets: -1

thread 2 sells tickets: -2

這裡結果發現就出現了問題。

這裡提乙個概念，原子操作（不會被執行緒排程機制打斷的操作，操作一旦開始，一直執行結束）。

這個**中--ticket操作本身就不是乙個原子的操作。

呼叫反彙編來看的話--操作對應著3條彙編指令。

問題來了，那這種問題該怎麼解決？

1.**必須要有互斥行為，當**進入臨界區執行時，其他執行緒不允許進入臨界區。

2.若臨界區沒有執行緒在執行，且多個執行緒想執行臨界區的**，那麼，只允許進入乙個執行緒進入。

3。該執行緒不在臨界區執行**，那麼也不能阻止其他執行緒進入臨界區。

互斥量的介面

初始化互斥量

動態分配：

#include int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,
const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

靜態分配：

pthread_mutex_t mutex = pthread_mutex_initializer;

銷毀互斥量

注意;1.屬於靜態分配初始化的互斥量不需要銷毀

2.不要銷毀乙個已經加鎖的互斥量

3.已經銷毀的互斥量，要確保後面不會有執行緒再嘗試加鎖。

#include int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

互斥量的加鎖和解鎖：

#include int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

在呼叫lock時，會出現以下情況：

1.互斥量處於未鎖狀態，此時函式會將互斥量鎖定，返回成功

2.發起函式呼叫時，其他執行緒已經鎖定互斥量，或者其他執行緒同時申請互斥量，但沒有競爭到互斥量，此時pthread_lock將會陷入阻塞狀態，等待互斥量解鎖。

改進以上售票系統：

int ticket = 100;
pthread_mutex_t mutex;
void *route(void* arg)
else
}}

... thread 1 sells tickets: 5 thread 1 sells tickets: 4 thread 1 sells tickets: 3 thread 1 sells tickets: 2

thread 1 sells tickets: 1

臨界資源狀態

實現多個執行緒之間的同步

當乙個互斥的訪問某個變數時，在其他執行緒改變狀態之前，什麼也做不了。

條件變數的介面：

#include int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,
const pthread_condattr_t *restrict attr);//cond 要初始化的條件變數
pthread_cond_t cond = pthread_cond_initializer;

等待條件滿足：

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,
pthread_mutex_t *restrict mutex);

//cond在這個條件變數上等待，mutex：必須要有乙個互斥鎖與他配合使用

第乙個引數：在該條件下等待，釋放鎖，

第二個引數：重新獲得鎖，並等待執行

喚醒等待：

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);//喚醒大量執行緒
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);//喚醒單個執行緒

#include#include#include#includepthread_cond_t cond;
pthread_mutex_t mutex;
void *run1(void* arg)
}void* run2(void* arg)
}int main()

[root@localhost cond]# gcc cond.c -lpthread
[root@localhost cond]# ./a.out 
world
world
world
^c

如果將注釋去掉

[root@localhost cond]# gcc cond.c -lpthread
[root@localhost cond]# ./a.out 
world
world
hello
hello
world
hello
^c

執行緒同步與互斥

與多程序互動一樣，各個不同的執行緒之間也會存在資源的共享問題。為了解決多執行緒之間對資源訪問的同步和互斥問題，我們需要了解執行緒同步機制。第一種機制互斥鎖互斥鎖是一種簡單的加鎖方法，可以使單個執行緒進行對資源訪問的原子操作。互斥鎖的基本操作就是加鎖和解鎖。互斥鎖主要包含以下函式 1 初始化函式 ...

執行緒同步與互斥

1.執行緒互斥執行緒互斥是指某一資源同時只允許乙個訪問者對其進行訪問，具有唯一性和排它性。但互斥無法限制訪問者對資源的訪問順序，即訪問是無序的。同步就是協同步調，按預定的先後次序進行執行。如你說完，我再說。同字從字面上容易理解為一起動作其實不是，同字應是指協同協助互相配合。如程序執行...

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