linux互斥锁pthread_mutex_t 的使用

1. 互斥锁的创建

在linux中有两种方法创建互斥锁：静态方式和动态方式

静态方式：

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

动态方式：

采用pthread_mutex_init()函数来初始化互斥锁

2. 函数原型

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

mutexattr用于指定互斥锁属性

3. 互斥锁属性

互斥锁的属性在创建锁的时候指定，在LinuxThreads实现中仅有一个锁类型属性，不同的锁类型在试图对一个已经被锁定的互斥锁加锁时表现不同。当前有四个值可供选择：

* PTHREAD_MUTEX_NORMAL，这是缺省值，也就是普通锁。当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个等待队列，并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。

* PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE，嵌套锁，允许同一个线程对同一个锁成功获得多次，并通过多次unlock解锁。如果是不同线程请求，则在加锁线程解锁时重新竞争。

* PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK，检错锁，如果同一个线程请求同一个锁，则返回EDEADLK，否则与PTHREAD_MUTEX_NORMAL类型动作相同。这样就保证当不允许多次加锁时不会出现最简单情况下的死锁。

* PTHREAD_MUTEX_DEFAULT，适应锁，动作最简单的锁类型，仅等待解锁后重新竞争。

4. 锁操作

锁操作主要包括加锁 pthread_mutex_lock()、解锁pthread_mutex_unlock()和测试加锁 pthread_mutex_trylock()三个，不论哪种类型的锁，都不可能被两个不同的线程同时得到，而必须等待解锁。对于普通锁和适应锁类型，解锁者可以是同进程内任何线程；而检错锁则必须由加锁者解锁才有效，否则返回EPERM；对于嵌套锁，文档和实现要求必须由加锁者解锁，但实验结果表明并没有这种限制，这个不同目前还没有得到解释。在同一进程中的线程，如果加锁后没有解锁，则任何其他线程都无法再获得锁。

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)

pthread_mutex_trylock()语义与pthread_mutex_lock()类似，不同的是在锁已经被占据时返回EBUSY而不是挂起等待。

5.示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* function(void* arg)
{
char* m;
m = (char*) arg;
pthread_mutex_lock(&mutex);

while (*m != '\0')
{
printf("%c", *m);
fflush(stdout);
m++;
sleep(1);
}

printf("\n");

pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
int rc1, rc2;
char *str1 = "Thread 1 Output";
char *str2 = "Thread 2 Output";
pthread_t thread1, thread2;

pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr);
pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
pthread_mutex_init(&mutex, &attr);

rc1 = pthread_create(&thread1, NULL, function, str1);

if (rc1)
{
fprintf(stdout, "thread 1 create failed: %d\n", rc1);
}

rc2 = pthread_create(&thread2, NULL, function, str2);

if (rc2)
{
fprintf(stdout, "thread 2 create failed: %d\n", rc2);
}

pthread_join(thread1, NULL);
pthread_join(thread2, NULL);
return 0;
}