H's 手札

來源： Linux作業系統線程同步：互斥量（mutex）

互斥量(Mutex)從本質上說就是一把鎖, 提供對共享資源的保護訪問。

1. 初始化:

在Linux下, 線程的互斥量數據類型是pthread_mutex_t. 在使用前, 要對它進行初始化:

對於靜態分配的互斥量, 可以把它設置為PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER, 或者呼叫pthread_mutex_init.

對於動態分配的互斥量, 在申請內存(malloc)之後, 通過pthread_mutex_init進行初始化, 並且在釋放內存(free)前需要呼叫pthread_mutex_destroy.

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

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

返回值: 成功則返回0, 出錯則返回錯誤編號。

說明: 如果使用默認的屬性初始化互斥量, 只需把attr設為NULL. 其他值在以後講解。

2. 互斥操作:

對共享資源的訪問, 要對互斥量進行加鎖, 如果互斥量已經上了鎖, 呼叫線程會阻塞, 直到互斥量被解鎖. 在完成了對共享資源的訪問後, 要對互斥量進行解鎖。

加鎖函數:

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, 這個函數是非阻塞呼叫模式, 也就是說, 如果互斥量沒被鎖住, trylock函數將把互斥量加鎖, 並獲得對共享資源的訪問權限; 如果互斥量被鎖住了, trylock函數將不會阻塞等待而直接返回EBUSY, 表示共享資源處於忙狀態。

解鎖函數:

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生. 如何避免死鎖是使用互斥量應該格外注意的東西。

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。

*完成操作以後一定要釋放鎖。

*儘量短時間地佔用鎖。

*如果有多鎖, 如獲得順序是ABC連環扣, 釋放順序也應該是ABC。

*線程錯誤返回時應該釋放它所獲得的鎖。