互斥量不是为了消除竞争,实际上,资源还是共享的,线程间也还是竞争的,只不过通过这种“锁”机制就将共享资源的访问变成互斥操作,也就是说一个线程操作这个资源时,其它线程无法操作它,从而消除与时间有关的错误。
从互斥量的实现机制我们可以看出,同一时刻,只能有一个线程持有该锁。如果有同时有多个线程持有该锁,那就没有实际意义了。
但是,这种锁机制不是强制的,互斥锁实质上是操作系统提供的一把“建议锁”(又称“协同锁”),建议程序中有多线程访问共享资源的时候使用该机制。
因此,即使有了mutex,其它线程如果不按照这种锁机制来访问共享数据的话,依然会造成数据混乱。所以为了避免这种情况,所有访问该共享资源的线程必须采用相同的锁机制。
主要应用函数:
- pthread_mutex_init函数
- pthread_mutex_destroy函数
- pthread_mutex_lock函数
- pthread_mutex_trylock函数
- pthread_mutex_unlock函数
以上5个函数的返回值都是:成功返回0,失败返回错误号。
在Linux环境下,类型pthread_mutex_t其本质是一个结构体。但是为了简化理解,应用时可忽略其实现细节,简单当成整数看待。mutex一般以下面方式定义:
- pthread_mutex_t mutex;
变量mutex只有两种取值1、0。
##pthread_mutex_init函数
函数原型:
- int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t restrict mutex, const pthread_mutexattr_t restrict attr);
函数作用:初始化一个互斥锁(互斥量)mutex,初值可视为1;
参数介绍:
- mutex:传出参数,调用时应传 &mutex给该函数;
这里有个关键字比较特殊:restrict。它的作用只用于限制指针,告诉编译器,所有修改该指针指向内存中内容的操作,只能通过本指针完成。不能通过除本指针以外的其他变量或指针修改。比如说,再定义个pthread_mutex_t的指针,将其赋值为mutex的值,想要用它来修改mutex所指向的内存,这是不允许的。
- attr:互斥量属性。是一个传入参数,通常传NULL,表示使用默认属性(即:线程间共享)。
对于互斥量mutex的初始化有两种方式:
- 静态初始化:如果互斥锁 mutex 是静态分配的,即:定义为全局变量,或加了static关键字修饰,可以直接使用宏进行初始化。e.g. pthead_mutex_t muetx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
- 动态初始化:如果互斥锁mutex定义为局部变量,则应采用动态初始化。e.g. pthread_mutex_init(&mutex, NULL)