UNIX环境高级编程——线程同步之互斥量

互斥量（也称为互斥锁）出自POSIX线程标准，可以用来同步同一进程中的各个线程。当然如果一个互斥量存放在多个进程共享的某个内存区中，那么还可以通过互斥量来进行进程间的同步。

互斥量，从字面上就可以知道是相互排斥的意思，它是最基本的同步工具，用于保护临界区（共享资源），以保证在任何时刻只有一个线程能够访问共享的资源。

互斥量类型声明为pthread_mutex_t数据类型，在<bits/pthreadtypes.h>中有具体的定义。

1互斥量初始化和销毁

#include <pthread.h>
int pthread_mutex_init (pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);

int pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *mutex);
返回值：若成功则返回0，否则返回错误编号

上面两个函数分别由于互斥量的初始化和销毁。

如果互斥量是静态分配的，可以通过常量进行初始化，如下：

pthread_mutex_t mlock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

也可以通过调用pthread_mutex_init函数初始化。如果动态分配互斥量（例如通过调用malloc函数），那么在释放内存前需要调用pthread_mutex_destroy。

要用默认的属性初始化互斥量，只需要把attr设置为NULL。

当不在需要使用互斥量时，需要调用pthread_mutex_destroy()销毁互斥量所占用的资源。

2 互斥量的使用

#include <pthread.h>
int pthread_mutex_trylock (pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_lock (pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_unlock (pthread_mutex_t *mutex);
返回值：若成功则返回0，否则返回错误编号

对互斥量进行加锁，需要调用pthread_mutex_lock，如果互斥量已经上锁，调用线程将阻塞直到互斥量被解锁。对互斥量解锁需要调用pthread_mutex_unlock。 如果线程不希望被阻塞，它可以使用pthread_mutex_trylock尝试对互斥量进行加锁。如果调用pthread_mutex_tyrlock时互斥量处于未加锁状态，那么pthread_mutex_trylock将锁住互斥量，不会出现阻塞并返回0，否则pthread_muxte_trylock就会失败，不能锁住互斥量，而返回EBUSY。

这里要强调的是：互斥量是用于上锁的，不能用于等待。

简单说就是，互斥量的使用流程应该是：线程占用互斥量，然后访问共享资源，最后释放互斥量。而不应该是：线程占用互斥量，然后判断资源是否可用，如果不可用，释放互斥量，然后重复上述过程。这种行为称为轮转或轮询，是一种浪费CPU时间的行为。