【C/C++多线程编程之六】pthread相互排斥量

多线程编程之线程同步相互排斥量

      Pthread是 POSIX threads 的简称，是POSIX的线程标准。

         Pthread线程同步指多个线程协调地，有序地同步使用共享资源。【C/C++多线程编程之五】pthread线程深入理解中讲述到，多线程共享进程资源，一个线程訪问共享资源须要一段完整地时间才干完毕其读写操作，假设在这段时间内被其它线程打断，就会产生各种不可预知的错误。协调线程按一定的规则，不受打搅地訪问共享资源，保证正确性，这便是线程同步的出发点。

       相互排斥量，是最简单的线程同步机制。也是最经常使用的同步策略。

       

 
     1.相互排斥量（mutex）：

       相互排斥量是一种线程同步对象，“相互排斥”的含义是同一时刻仅仅能有一个线程获得相互排斥量。一个相互排斥量相应一个共享资源。相互排斥量状态：1.解锁状态意味着共享资源可用，2.加锁状态意味着共享资源不可用。

       一个线程须要使用共享资源时。使用thread_mutex_lock申请：1.当相互排斥量为解锁状态，则占用相互排斥量，并给相互排斥量加锁，占用资源（互相量为加锁状态，其它线程不能使用相互排斥量并等待相互排斥量变为解锁状态），2.假设相互排斥量为加锁状态，则线程等待，直到相互排斥量为解锁状态（其它线程使用完共享资源后会解锁相互排斥量，释放资源）。

 
      2.相互排斥量基本函数： 
      

 
      #include <pthread.h>

初始化相互排斥量：

        int pthread_mutex_init(pthread_mutex *mutex,

                                                const pthread_mutexattr_t* mutexattr);

 
      该函数第一个參数为一个相互排斥量指针。第二个參数为相互排斥量属性指针（一般设为NULL）。该函数将依照相互排斥量属性对相互排斥量进行初始化。

相互排斥量加锁：

 
      int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);

 
      该函数申请一个相互排斥量并对其进行加锁，使该相互排斥量对其它线程不可用，让其它申请相互排斥量的线程等待。

相互排斥量解锁：

        int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex *mutex);

 
      该函数对相互排斥量进行解锁操作，使该相互排斥量对其它线程能够。

销毁相互排斥量：

        int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);

 
      该函数销毁一个不再须要的相互排斥量，释放系统资源。

          

           3.牛刀小试：

             
线程My_thread_1将共享资源字符串Share写成aaaaaaaa，线程My_thread_2则将其写成eeeeeeee。

       不启用相互排斥量的情况下。两个线程对共享资源的訪问是随机而且无规律，相互干扰打断，产生a和e混合的字符串，这显然不是我们期望的结果。

       启用相互排斥量（去掉凝视）情况下。相互排斥量机制其作用，两个线程同步协调地訪问共享资源Share。产生aaaaaaaa或eeeeeeee字符串。符合我们的预期。

         通过该演示样例，读者能够直观地感受到相互排斥量的作用，亲身体会相互排斥量机制，同一时候能让读者了解相互排斥量的内在原理。