多线程互斥锁Pthread_mutex_t

多线程互斥锁Pthread_mutex_t

使用Xcode 6.3.2进行测试

需要包含头文件 pthread.h

1.互斥锁的作用

阻止多个进程同时读写共享的数据。

2.互斥锁创建

方法1：pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
方法2：pthread_mutex_init(pthread_mutex_t , const pthread_mutexattr_t )
pthread_mutexattr_t *为属性。

3.加锁

pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *);
描述：当pthread_mutex_lock()返回时，该互斥锁已被锁定。线程调用该函数让互斥锁上锁，如果该互斥锁已被另一个线程锁定和拥有，则调用该线程将阻塞，直到该互斥锁变为可用为止。
返回值：成功为0，错误为错误码。

4.解锁

pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *);
与pthread_mutex_lock成对出现。

5.尝试加锁

pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *);
描述：非阻塞式pthread_mutex_lock。如果该互斥锁已被另一个线程锁定和拥有，则调用该线程将不被阻塞。并返回一个状态码描述互斥锁的情况；

6.撤销互斥锁

pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *);
成功返回0；

7.不使用互斥锁的情况：

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int i = 0;

void* PrintfThread(void* args);


int main(int argc, const char * argv[]) {
    pthread_t A;
    pthread_t B;
    int i1 = pthread_create(&A, NULL, PrintfThread, NULL);
    int i2 = pthread_create(&B, NULL, PrintfThread,NULL);

    pthread_exit( NULL );//等待线程结束后在结束进程
}
void* PrintfThread(void* args){

    for(int j = 0;j<50;j++){
        sleep(0.3);
        i++;
        printf("%d\n",i);
    }
    return NULL;
}

输出（片段）
26
27
28
30
29
31
1.可见输出28后输出为30。
2.当线程1读共享数据i为28后，执行i++后；此时i=29。
3.线程调度程序切换了线程2，线程1的printf(“%d\n”,i)并未执行。
4.线程2读i为29，输出30。
5.线程调度程序切换回线程1，此时线程1的printf(“%d\n”,i)才执行，输出29。

8.使用互斥锁的情况

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int i = 0;

void* PrintfThread(void* args);


int main(int argc, const char * argv[]) {
    pthread_t A;
    pthread_t B;
    int i1 = pthread_create(&A, NULL, PrintfThread, NULL);
    int i2 = pthread_create(&B, NULL, PrintfThread,NULL);

    pthread_exit( NULL );//等待线程结束后在结束进程
}
void* PrintfThread(void* args){
    pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁
    for(int j = 0;j<50;j++){
        sleep(0.3);
        i++;
        printf("%d\n",i);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
    return NULL;
}

输出为按顺序的1-100

互斥避免竞争

图中进程可改为线程，原理相同
当一个线程并未完成对共享内存使用时，其他线程若访问共享内存将会被阻塞。