Question

任何人都可以告诉我如何在posix线程中使用互斥锁。我们正在声明一个互斥锁为pthread_mutex_t mutex1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER .. 我们正在使用pthread_mutex_lock（＆amp; mutex1）来锁定关键代码。但我的问题是它锁定了什么我们没有指定要锁定的代码如果我有4个线程，我希望线程1资源被锁定，我怎么能告诉编译器我无法理解它可以帮助我们。什么是互斥体的真正用途等待答案..

Answer 1

完全取决于你自己决定，pthreads没有指明锁是做什么或不保护什么。

E.g。如果你想保护一个变量“a”，你应该确保所有对“a”的访问都是在互斥锁的保护下发生的（例如，“a_lock”）。对于一个简单的（未经测试的）示例


static int a;
static pthread_mutex_t a_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

/* Add argument to static variable a in a thread-safe manner and return the result.  (In real life, for this kind of operation you could use an atomic operation) */
int increment_a(int i)
{
  int res;
  pthread_mutex_lock(&a_lock);
  a += i;
  res = a;
  pthread_mutex_unlock(&a_lock);
  return res;
}

也就是说，硬件，操作系统，线程库或其他任何内容都没有指定要保护的数据（上例中的变量“a”）和互斥锁之间的任何关系。 '用于实现所述保护（上面的互斥锁“a_lock”）。 pthread库只能确保一次只有一个线程可以保存互斥锁。

Answer 2

它锁定的代码，保护，锁定和解锁之间的代码

pthread_mutex_lock(&mtx)
global_var = global_var + 10;
pthread_mutex_unlock(&mtx)

在这个简单的例子中，您要保护此全局变量的增量，这是必要的，因为递增数字的过程需要三个步骤：

从ram
增加该值
将该值写回ram

让我们专注于第1步和第2步。线程CAN（并且将确保这一点）在步骤1（读取）之后立即切换，而另一个线程将读取相同的值作为第一个，因为它从来没有机会更新回到ram。当第一个线程恢复工作时（在步骤1之后），它将增加它之前读取的值并将错误的最终值写回ram，覆盖第二个线程的工作。

换句话说：

[Thread 1] Reads the value 10
[Thread 2] Reads the value 10
[Thread 2] Increments it by 5 (value is now 15)
[Thread 2] Writes it back
[Thread 1] Increments it by 5 **(value is now 15)**
[Thread 1] Writes it back
Final value: 15

最终值应该是20，而不是15.看到问题？使用互斥锁，您可以序列化访问，将内容放入正确的顺序，因此它变为

[Thread 1] Reads the value 10
[Thread 1] Increments it by 5 (value is now 15)
[Thread 1] Writes it back
[Thread 2] Reads the value 15
[Thread 2] Increments it by 5 (value is now 20)
[Thread 2] Writes it back
Final value: 20

如果我感到困惑，我很抱歉，但线程编程起初很困惑。花一点时间思考多线程，但在那里徘徊！这是一个非常重要的概念，特别是现在多核CPU是事实上的标准。

Answer 3

线程共享内存（堆栈和可能的线程本地存储除外）。所以，你需要做一些事情来避免两个线程相互踩踏。

互斥是防止线程相互干扰的一种方法。互斥锁是一个MUTual EXClusion原语，一次只能有一个线程可以容纳给定的互斥锁。

因此，如果要保护某些数据结构不受多个线程的同时访问，则将互斥锁与该线程关联，并将对该数据结构的每次访问都包装为互斥锁和解锁调用。这样，您可以确保一次只有一个线程可以访问数据结构。

如果线程持有互斥锁，并且第二个线程试图锁定互斥锁，则第二个线程将阻塞（休眠）直到第一个线程解锁互斥锁。

POSIX线程中的互斥概念

3 个答案: