线程同步 - 1
互斥量
为什么要使用互斥量
当多个线程共享相同的内存时，需要每一个线程看到相同的视图。当一个线程修改变里时，而其他线程也可以读取或者修改这个变里，就需爰对这些线程同步，确保他们不会访问到无效的变量。
在变里候改时间多于一个存储器访问周期的处理器结构中，当存储器的读和写这两个周期交叉时，这种潜在的不一致性就会出现·当然这与处理器相关，但是在可移植的程序中并不能对处理器做出任何假设。
相关例子
两个线程同时修改一个变量
代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
struct student{
int id;
int age;
int name;
} stu;
int i=1;
void *thread_func1(void *arg){
while(1){
stu.id = i;
stu.age = i;
stu.name = i;
i++;
if(stu.id != stu.age || stu.id != stu.name || stu.age != stu.name){
printf("I am thread 1 : %d, %d, %d \n", stu.id, stu.age, stu.name);
break;
}
}
return (void *)0;
}
void *thread_func2(void *arg){
while(1){
stu.id = i;
stu.age = i;
stu.name = i;
i++;
if(stu.id != stu.age || stu.id != stu.name || stu.age != stu.name){
printf("I am thread 2 : %d, %d, %d \n", stu.id, stu.age, stu.name);
break;
}
}
return (void *)0;
}
int main(){
pthread_t tid1, tid2;
int err;
err = pthread_create(&tid1, NULL, thread_func1, NULL);
if(err){
printf("new thread 1 create failed \n");
return ;
}
err = pthread_create(&tid2, NULL, thread_func2, NULL);
if(err){
printf("new thread 2 create failed \n");
return ;
}
pthread_join(tid1, NULL);
pthread_join(tid2, NULL);
return 0;
}
运行结果
carey@ubuntu:~/thread$ ./thread_mutex
I am func 2: 24342 24342 24341
^C
互斥量使用
为了让线程访问数据不产生冲突，这要就需要对变里加锁，使得同一时刻只有一个线程可以访问变里。互斥量本质就是锁，访问共享资源前对互斥量加锁,访问完成后解锁。
当互斥量加锁以后,其他所有需要访问该互斥量的线程都将阻塞。
当互斥量解锁以后，所有因为这个互斥量阻塞的线程都将变为就绪态，第一个获得cpu的线程会获得互斥量，变为运行态，而其他线程会继续变为阻塞·在这种方式下访问互斥量每次只有一个线程能向前执行。
互斥量用 pthread_mutex_t 类型的数据表示，在使用之前需要对互斥量初始化。
1、如果是动态分配的互斥量，可以调用pthread_mutex_init(）函数初始化。
2、如果是静态分配的互斥量，还可以把它置为常量 PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER。
3、动态分配的互斥量在释放内存之前需要调用 pthread_mutex_destroy ( ）
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t*restrict attr);
第一个参数是要初始化的互斥量，第二个参数是互斥量的属性，默认为NULL
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t 'mutex);
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
加锁
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t "mutex);
成功返回0，失败返回错误码。如果互斥里已经镞锁住，那么会导致该线程阻塞。
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t "mutex);
成功返回0，失败返回错误码。如果互斥里已经被锁住，不会导致线程阻塞。
解锁
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t "mutex);成功返回0，失败运回错误码。
代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
struct student{
int id;
int age;
int name;
}s;
int i;
pthread_mutex_t mutex;
void *thread_func1(void *arg){
while(1){
pthread_mutex_lock(&mutex);
s.id = i;
s.age = i;
s.name = i;
i++;
if(s.id != s.age || s.id != s.name || s.age != s.name){
printf("I am func 1: %d %d %d \n", s.id, s.age, s.name);
break;
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return (void *)0;
}
void *thread_func2(void *arg){
while(1){
pthread_mutex_lock(&mutex);
s.id = i;
s.age = i;
s.name = i;
i++;
if(s.id != s.age || s.id != s.name || s.age != s.name){
printf("I am func 2: %d %d %d \n", s.id, s.age, s.name);
break;
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return (void *)0;
}
int main(){
pthread_t tid1, tid2;
int err;
err = pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
if(err){
printf("init mutexfailed \n");
return ;
}
err = pthread_create(&tid1, NULL, thread_func1, NULL);
if(err){
printf("new thread 1 create failed \n");
return ;
}
err = pthread_create(&tid2, NULL, thread_func2, NULL);
if(err){
printf("new thread 2 create failed \n");
return ;
}
pthread_join(tid1, NULL);
pthread_join(tid2, NULL);
return 0;
}
解析
加锁之后由于变量不会再回被多个线程调用，所以不会出现错乱。