作者：曹忠明，華清遠(yuǎn)見嵌入式學(xué)院講師。

前面我們說了線程的創(chuàng)建和撤銷，這里我們說一下線程間的同步的問題。

當(dāng)同一個(gè)進(jìn)程中存在多個(gè)線程的時(shí)候，多個(gè)線程共享相同的內(nèi)存，確保每個(gè)線程能夠看到一致的數(shù)據(jù)視圖，如果每個(gè)線程中都不會(huì)讀取或修改共同享有的變量，就不會(huì)存在一致性的問題，同樣如果共享變量時(shí)只讀的也就不會(huì)存在這個(gè)問題。但是，當(dāng)某個(gè)線程可一個(gè)修改變量，而其他的線程去讀取或修改這個(gè)變量的時(shí)候，就需要進(jìn)行線程間的同步，確保他們訪問變量的內(nèi)容時(shí)不會(huì)訪問到無效的數(shù)據(jù)。

這里介紹一種實(shí)現(xiàn)同步的方法：互斥量

互斥鎖本質(zhì)上是一把鎖，在訪問共享資源的時(shí)候?qū)コ饬窟M(jìn)行加鎖，訪問結(jié)束后解鎖。在這里我們說一下如何去操作互斥鎖。

1、 創(chuàng)建和撤銷

互斥量用pthread_mutex_t數(shù)據(jù)類型來表示，在使用之前必須對其進(jìn)行初始化，用完之后釋放內(nèi)存。互斥量初始化可以用PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER來初始化(靜態(tài)初始化)，亦可以使用pthread_mutex_init函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，這種方法動(dòng)態(tài)的為互斥量分配內(nèi)存，使用后必須使用pthread_mutex_destroy來釋放內(nèi)存單元。下面是這些函數(shù)的原型：

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,

const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

2、 鎖操作

鎖操作主要包括加鎖pthread_mutex_lock()、解鎖pthread_mutex_unlock()和測試鎖pthread_mutex_trylock()三個(gè)。通過pthread_mutex_lock對互斥量加鎖，這里需要獲得鎖，如果無法獲得鎖則調(diào)用線程將阻塞到其他線程調(diào)用pthread_mutex_unlock對互斥量解鎖。

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

如果線程不希望被阻塞，則可以調(diào)用pthread_mutex_trylock嘗試對互斥量進(jìn)行加鎖，當(dāng)互斥量沒有被加鎖，則函數(shù)返回0，并鎖住互斥量，否則會(huì)失敗，返回EBUSY.

3、 示例

下面我們用一個(gè)例程說明一下這些函數(shù)的使用。

#include <stdio.h>

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex;

void *thread_a(void *arg)

{

printf("thread a entern");

pthread_mutex_lock(&mutex);

printf("mutex lockn");

sleep(10);

pthread_mutex_unlock(&mutex);

printf("mutex unlockn");

}

void *thread_b(void *arg)

{

printf("thread b entern");

while(pthread_mutex_trylock(&mutex))

{

printf("pthread trylockn");

sleep(1);

}

printf("mutex lockn");

pthread_mutex_unlock(&mutex);

printf("mutex unlockn");

}

int main(int argc, char **argv)

{

pthread_t tid_a,tid_b;

int err;

if(pthread_mutex_init(&mutex, NULL) != 0)

{

perror("pthread_mutex_init");

}

err = pthread_create(&tid_a,NULL,thread_a,NULL);

if(err < 0)

{

perror("pthread_create thread_a");

}

sleep(1);

err = pthread_create(&tid_b,NULL,thread_b,NULL);

if(err < 0)

{

perror("pthread_create thread_a");

}

sleep(20);

printf("the main closen");

return 0;

}

結(jié)果：

thread a enter

mutex lock

thread b enter

pthread trylock

pthread trylock

pthread trylock

pthread trylock

pthread trylock

pthread trylock

pthread trylock

pthread trylock

pthread trylock

mutex unlock

mutex lock

mutex unlock

the main close

由這里的結(jié)果可以看出mutex的用處及幾個(gè)相關(guān)函數(shù)的使用方法。

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