Linux线程同步介绍和示例

电玩女神 2021-11-11 17:04 295阅读 0赞

# 线程同步的概念 #

线程同步？怎么同步？一起运行？一起停止？我当年听说线程同步这个词的时候，也是一头雾水。

在人们的日常生活中，所说的锁大概有两种：一种是不允许访问；另一种是资源忙，同一时间只允许一个使用者占用，其它使用者如果要使用，必须要等待。

1）不允许访问的锁好理解，就像每户人家的锁，不允许外人进入。

2）第二种锁，例如火车上的厕所，它是公共的，空闲的时候任何人可以进入，人进去以后就会把它锁起来，其它的人如果要上厕所，必须等待解锁，即里面的人出来。还有红绿灯，红灯是加锁，绿灯是解锁。

对多线程来说，资源是共享的，基本上不存在不允许访问的情况，但是，共享的资源在某一时间点只能有一个线程占用，这种情况是存在的，所以需要给资源加锁。

不知道是什么人采用了线程同步这个词，如果让我的命名，我会定义为线程锁，锁线程吗？不是，是锁共享资源，线程给共享资源加的锁。

线程的锁的种类有互斥锁、读写锁、条件变量、自旋锁、信号灯。

在本章节中，只介绍互斥锁，其它的锁应用场景极少，数十年来，我从来没有用过。

# 互斥锁 #

互斥锁机制是同一时刻只允许一个线程占有共享的资源。

## 1、初始化锁 ##

int pthread\_mutex\_init(pthread\_mutex\_t \*mutex,const pthread\_mutex\_attr\_t \*mutexattr);

其中参数 mutexattr 用于指定锁的属性（见下），如果为NULL则使用缺省属性。

互斥锁的属性在创建锁的时候指定，当资源被某线程锁住的时候，其它的线程在试图加锁时表现将不同。当前有四个值可供选择：

1）PTHREAD\_MUTEX\_TIMED\_NP，这是缺省值，也就是普通锁。当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个等待队列，并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。

2）PTHREAD\_MUTEX\_RECURSIVE\_NP，嵌套锁，允许同一个线程对同一个锁成功获得多次，并通过多次unlock解锁。

3）PTHREAD\_MUTEX\_ERRORCHECK\_NP，检错锁，如果同一个线程请求同一个锁，则返回EDEADLK，否则与PTHREAD\_MUTEX\_TIMED\_NP类型动作相同。

4）PTHREAD\_MUTEX\_ADAPTIVE\_NP，适应锁，动作最简单的锁类型，等待解锁后重新竞争。

## 2、阻塞加锁 ##

int pthread\_mutex\_lock(pthread\_mutex \*mutex);

## 3、非阻塞加锁 ##

int pthread\_mutex\_trylock( pthread\_mutex\_t \*mutex);

该函数语义与 pthread\_mutex\_lock() 类似，不同的是在锁已经被占据时立即返回 EBUSY，不是挂起等待。

## 4、解锁（要求锁是lock状态，并且由加锁线程解锁） ##

int pthread\_mutex\_unlock(pthread\_mutex \*mutex);

## 5、销毁锁（此时锁必需unlock状态，否则返回EBUSY） ##

int pthread\_mutex\_destroy(pthread\_mutex \*mutex);

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作者：码农有道

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