锁机制 - 互斥量 - 《unix编程》

互斥量的使用
死锁
等待超时

互斥量的使用

只有所有线程都遵循相同的数据访问规则的时候，锁机制才生效。
互斥量是一把锁，常见的操作有：

// 进行加锁，如果加锁失败，进程被阻塞
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
// 尝试进行加锁。如果加锁成功，返回0；如果加锁失败，进程不会被阻塞，返回 EBUSY
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
// 进行解锁
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

加锁失败的线程会陷入阻塞。获得锁的线程释放锁后，阻塞的所有线程都会被唤醒，然后尝试获取锁，获取失败的线程再度阻塞。

在使用互斥量之前，需要先进行初始化，使用完之后，要销毁互斥量。

// 初始化互斥量
int pthread_mutex_init(phtread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);
// 销毁互斥量
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

使用的例子：

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
pthread_mutex_t g_mutex1;   // 全局互斥量
int g_num;                  // 全局变量
void *thr_fn1(void *args)
{
    pthread_mutex_lock(&g_mutex1);
    g_num += 2;
    printf("[thread_1]g_num: %d\n", g_num);
    pthread_mutex_unlock(&g_mutex1);
    return (void *)0;
}
void *thr_fn2(void *args)
{
    pthread_mutex_lock(&g_mutex1);
    g_num += 3;
    printf("[thread_2]g_num: %d\n", g_num);
    pthread_mutex_unlock(&g_mutex1);
    return (void *)0;
}
int main()
{
    void *rval;             // 线程的返回值
    pthread_t tid1, tid2;
    // 初始化互斥量
    pthread_mutex_init(&g_mutex1, NULL);
    // 创建线程
    (void)pthread_create(&tid1, NULL, thr_fn1, NULL);
    (void)pthread_create(&tid2, NULL, thr_fn2, NULL);
    // 回收线程
    pthread_join(tid1, &rval);
    pthread_join(tid2, &rval);
    // 销毁互斥量
    pthread_mutex_destroy(&g_mutex1);
    exit(0);
}

死锁

死锁情形1：一个线程对同一个互斥量加两次锁：

void *thr_fun1(void *args)
{
    pthread_mutex_lock(&g_mutex1);
    pthread_mutex_lock(&g_mutex2);
    // 陷入死锁
}

死锁情形2：如果一个线程需要对多个互斥量进行加锁，那么需要确保多个线程之间加锁顺序一致。

有锁就必定有箱子，锁的作用是保护箱子中的内容的。在使用锁的时候，需要明确这把锁保护的是什么东西，定义好。

互斥量

互斥量的使用

死锁

等待超时