Question

如果锁确保一次只有一个线程访问锁定的数据，那么是什么控制对锁定函数的访问？

我认为boost::mutex::scoped_lock应该在我的每个函数的开头，所以局部变量不会被另一个线程意外修改，这是正确的吗？如果两个线程试图在非常接近的时间获取锁定怎么办？内部使用的锁的局部变量不会被另一个线程破坏吗？

我的问题不是特定于推特，但我可能会使用它，除非你推荐另一个。

Answer 1

您只需拥有对共享数据的独占访问权限。除非它们是静态的或在堆上，否则函数内的局部变量将针对不同的线程具有不同的实例，并且不必担心。但是应该首先锁定共享数据（例如通过指针访问的内容）。

至于锁是如何工作的，它们经过精心设计以防止竞争条件，并且通常具有硬件级支持以保证原子性。 IE，有一些机器语言结构保证是原子的。信号量（和互斥量）可以通过这些实现。

Answer 2

你是对的，在实现锁时，你需要一些方法来保证两个进程不会同时获得锁。要做到这一点，你需要使用一个原子指令 - 一个保证完成而不会中断的指令。一个这样的指令是test-and-set，这个操作将获得布尔变量的状态，将其设置为true，并返回先前检索的状态。

这样做可以让你编写不断测试的代码，看看它是否可以获得锁定。假设x是线程之间的共享变量：

while(testandset(x));
// ...
// critical section
// this code can only be executed by once thread at a time
// ...
x = 0; // set x to 0, allow another process into critical section

由于其他线程不断测试锁定，直到它们进入临界区域，这是一种保证互斥的非常低效的方法。但是，使用这个简单的概念，您可以构建更复杂的控制结构，如信号量更高效（因为进程不循环，它们正在休眠）

Answer 3

最简单的解释是，锁定在下面，基于硬件指令，该指令保证是原子的，并且不能在线程之间发生冲突。

函数中的普通局部变量已经特定于单个线程。它只是静态，全局或其他数据，可以由多个线程同时访问，需要有锁保护它。

Answer 4

操作锁的机制控制对它的访问。

任何锁定原语都需要能够在处理器之间进行通信，因此通常在总线操作之上实现，即读取和写入内存。它还需要被构造成使得试图声明它的两个线程不会破坏其状态。这并不容易，但您通常可以相信任何操作系统实现的锁都不会被多个线程破坏。

为什么锁有效？

4 个答案: