Linux多线程的同步与互斥

一、共享资源的使用

1. 由于同一进程下的多线程是共用地址空间，因此就要考虑共享资源的使用。如果没有一定的规则，那么共享资源的内容就会显得杂乱无章，这里引入了同步与互斥的概念！

2. 进行多线程编程，因为无法知道哪个线程会在哪个时候对共享资源进行操作，因此让如何保护共享资源变得复杂。为了解决共享资源的使用问题，通过下面这些技术的使用，可以解决线程之间对资源的竞争：

a. 互斥量 Mutex

b. 信号灯 Semaphore

c. 条件变量 Conditions

二、线程的同步

1. 定义

同步指的是多个线程（进程）按照一定的顺序执行。同步是特殊的一种互斥。

三、线程的互斥

1. 定义

线程间的互斥，引入互斥锁的目的是用来保证共享资源数据操作的完整性。互斥锁主要用来保护临界资源，上锁后只能被同时被一个线程访问，而其它线程不能进行访问。

2. 函数

A> 互斥锁初始化

函数原型：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

函数参数：mutex  --互斥锁

                   attr  --一般为NULL。

头文件：#include <pthread.h>

返回值：成功返回0，出错返回非0。

B> 互斥锁上锁

函数原型：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

函数参数：mutex  --互斥锁

头文件：#include <pthread.h>

返回值：成功返回0，出错返回非0。

C> 互斥锁判断上锁

函数原型：int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

函数参数：mutex  --互斥锁

头文件：#include <pthread.h>

返回值：成功返回0，出错返回非0。

D> 互斥锁解锁

函数原型：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

函数参数：mutex  --互斥锁

头文件：#include <pthread.h>

返回值：成功返回0，出错返回非0。

E> 互斥锁破坏

函数原型：int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

函数参数：mutex  --互斥锁

头文件：#include <pthread.h>

返回值：成功返回0，出错返回非0。

四、参考代码

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#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <pthread.h>  
  
#define  THREAD_NUM  3  
#define  REPEAT_NUM  3  
#define  DELAY_TIME_LEVELS  6.0    
  
pthread_mutex_t mutex;  
  
voidvoid *thrd_func(voidvoid *arg)  
{  
    int thrd_num = (int)arg;  
    int delay_time = 0, count = 0;  
    int res;  
  
    res = pthread_mutex_lock(&mutex);  
  
    printf("Thread %d is starting\n", thrd_num);  
    for(count = 0; count < REPEAT_NUM; count++)  
    {  
  
        printf("\tThread %d:job %d delay=%d\n", thrd_num,count);  
    }  
    printf("Thread %d finish\n", thrd_num);  
    pthread_mutex_unlock(&mutex);  
    pthread_exit(NULL);  
}  
  
  
int main(void)  
{  
   pthread_t thread[THREAD_NUM];  
   int no=0, res;  
   voidvoid *thrd_ret;  
  
   pthread_mutex_init(&mutex, NULL);  
  
   for(no = 0; no < THREAD_NUM; no++)  
   {  
       res = pthread_create(&thread[no], NULL, thrd_func, (voidvoid *)no);  
   }  
  
   printf("creatr threads success\nwaiting for threads to finish....\n");  
  
   for(no = 0; no < THREAD_NUM; no++)  
   {  
      res = pthread_join(thread[no], &thrd_ret);  
   }  
   pthread_mutex_destroy(&mutex);  
   return 0;  
}