线程间同步机制----互斥锁
一、互斥锁通信机制
互斥以排他方式防止共享数据被并发修改。互斥量从本质来说是一把锁，是一个二元变量，其状态为开锁（允许0）和上锁（禁止1），在访问共享资源前对互斥量进行设置（加锁），在访问完成后释放（解锁）互斥量。
(1)在访问该资源前，首先申请该互斥锁，如果该互斥锁处于开锁状态，则申请到该锁对象，并立即占有该锁（使该锁处于锁定状态），以防止其他线程访问该资源；如果该互斥量处于锁定状态，默认阻塞等待
(2)只有锁定该互斥锁的进程才能释放该互斥锁。其他线程的释放操作无效。
二、互斥锁基本操作
1、初始化和销毁互斥锁
在使用互斥锁之前，需要定义该互斥锁（全局变量）。
pthread_mutex_t lock;#include
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex);
//两个函数的返回值：若成功，返回0；否则，返回错误编号
第一个参数mutex是指向要初始化的互斥锁的指针。
第二个参数mutexattr是指向属性对象的指针，该属性对象定义要初始化的互斥锁的属性。如果该指针为NULL，则使用默认属性。
此外，还可以使用宏PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER初始化静态分配的互斥锁。
#define PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER { { 0, }}pthread_mutex_t_mp = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;2、申请互斥锁
如果一个线程要占有一共享资源，其必须先给互斥锁上锁。pthread_mutex_lock()函数以阻塞方式申请互斥锁。
#include
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); //若成功，返回0；否则，返回错误编号 pthread_mutex_trylock()函数以非阻塞方式申请互斥锁。
#include
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex); //若成功，返回0；否则，返回错误编号 3、释放互斥锁
#include
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex); //若成功，返回0；否则，返回错误编号 参数mutex为指向要解锁的互斥锁的指针。释放操作只能由占有该互斥锁的线程完成。
三、互斥锁应用实例
下面是一个使用互斥锁的应用实例，在此程序中，共用两个线程： 一个线程负责从标准输入设备中读取数据存储在全局数据区，另一个线程负责将读入的数据输出到标准输出设备。
（1）处理输入操作的线程在接收用户输入信息时不能被中断，因此需要先使用互斥锁获得资源占用，阻塞其他线程的执行。
（2）输出线程中为了保证输出不被中断，同样在输出信息前后需要先锁定互斥锁，操作完成后释放互斥锁。
#include
#include
#include
#include
#include
#define WORK_SIZE 1024
void *thread_function(void *arg);
pthread_mutex_t work_mutex; //全局互斥锁对象
char work_area[WORK_SIZE]; //全局共享数据区
int time_to_exit = 0;
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t a_thread;
int res;
void *thread_result;
res = pthread_mutex_init(&work_mutex, NULL); //初始化互斥量
if (res != 0)
{
printf("Mutex initialization failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
res = pthread_create(&a_thread, NULL, (void *)thread_function, NULL); //创建新线程
if (res != 0)
{
printf("Thread creation failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pthread_mutex_lock(&work_mutex); //接收输入前，给互斥锁上锁
printf("Input some text. Enter 'end' to finish\n");
while(!time_to_exit) //time_to_exit值由另一线程修改
{
fgets(work_area, WORK_SIZE, stdin); //从stdin读取到一行信息
pthread_mutex_unlock(&work_mutex); //解锁，两个线程抢占互斥量
while(1)
{
pthread_mutex_lock(&work_mutex); //上锁
if (work_area[0] != '\0') //检查读入的内容输出没有
{ //输出线程将信息输出后将设置work_area[0]！='\0'
pthread_mutex_unlock(&work_mutex); //如果没有输出，解锁
sleep(1);
}
else //如果已经输出，执行下一轮读入
break;
}
}
pthread_mutex_unlock(&work_mutex); //解锁
printf("\nWaiting for thread to finish...\n");
res = pthread_join(a_thread, &thread_result); //等待另一个线程结束
if (res != 0)
{
printf("Thread join failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Thread joined\n");
pthread_mutex_destroy(&work_mutex); //销毁互斥锁
exit(EXIT_FAILURE);
}
void *thread_function(void *arg) //子线程执行的程序
{
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&work_mutex); //上锁，抢占资源
while(strncmp("end", work_area, 3) != 0) //判断是否为结束信息end
{
printf("You input %d characters\n", strlen(work_area) - 1); //输出输入的字符个数
printf("the characters is %s", work_area); //输出输入的字符内容
work_area[0] = '\0'; //设置最后1位为'\0',标识已经输出
pthread_mutex_unlock(&work_mutex); //解锁
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&work_mutex); //上锁
while (work_area[0] == '\0') //判断第一位是否为'\0',如果为'\0'，标识主线程还没有输入数据
{ //如果不为'\0',则表示有输入，执行下一轮输出操作
pthread_mutex_unlock(&work_mutex); //解锁，等待
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&work_mutex); //上锁，再次返回判断
}
}
time_to_exit = 1; //置结束标识位，通知主线程操作结束
work_area[0] = '\0';
pthread_mutex_unlock(&work_mutex); //解锁
pthread_exit(0); //退出
}
undefined reference to 'pthread_create'
undefined reference to 'pthread_join'
问题原因：
pthread 库不是 Linux 系统默认的库，连接时需要使用静态库 libpthread.a，所以在使用pthread_create()创建线程，以及调用 pthread_atfork()函数建立fork处理程序时，需要链接该库。
问题解决：
在编译中要加 -lpthread参数
gcc mutex_example mutex_example.c -lpthread
mutex_example.c为你些的源文件，不要忘了加上头文件#include