学过操作系统的人,估计都知道互斥量是个何方神圣,我这里也就不再狗尾续貂再做解释了
好,先看Linux下关于互斥量的一些API(所谓封装,说白了也就是封装这些API,让这些API更简单好用罢了)
一、Linux下互斥量的使用
1、定义一个互斥量
pthread_mutex_t myMutex;
2、初始化互斥量
pthread_mutex_init( &myMutex, 0); //第2个参数是设置互斥量的属性,如果要使用默认值就设置成0
返回值:成功返回0 ,错误返回错误号
3、使用互斥量
pthread_mutex_lock(&myMutex); //阻塞的方式加锁
pthread_mutex_trylock(&myMutex); //非阻塞的方式加缩
pthread_mutex_unlock(&myMutex); //解锁
返回值:成功返回0,错误返回错误编号
4、销毁互斥量
pthread_mutex_destroy(&myMutex);
二、封装互斥量的方案一
- class CMutex
- {
- private:
- pthread_mutex_t m_Mutex;
- public:
- CMutex()
- {
- int r = pthread_mutex_init(&m_Mutex,0);
- if(r != 0)
- {
- //错误处理
- }
- }
- ~CMutex()
- {
- int r = pthread_mutex_destroy(&m_Mutex);
- if(r != 0)
- {
- //参数检查
- }
- }
- CStatus Lock()
- {
- int r = pthread_mutex_lock(&m_Mutex);
- ...
- }
- CStatus Unlock()
- {
- int r = pthread_mutex_unlock(&m_Mutex);
- ...
- }
- };
使用方法是,
- //为了方便操作,先把共享资源和互斥量绑在一个结构体中
- struct Data
- {
- int sharedSource;
- CMutex mutex;
- };
- int main()
- {
- ...
- struct Data data;
- data.mutex.Lock();
- data.sharedSource++;
- data.mutex.Unlock();
- ...
- }
方案一的问题:
其实正常情况下,方案一是可以满足我们的需要的,但是当程序出错的时候,方案一就不能再胜任工作了,为什么???
考虑这样一种情况,
- void test()
- {
- throw 1;
- } //测试函数专门用来模拟程序出现异常
- void func()
- {
- try
- {
- struct Data data;
- data.mutex.Lock(); //1
- test(); //2
- data.mutex.Unlock();//3
- }
- catch(int)
- {
- ....
- }
- }
问题来了,当标志2处产生异常后,标志3处代码就不能执行,换句话说,我们不能再进行解锁操作了..
可能有人说,“这好说,我们在catch块中直接再加上一行解锁代码,不就得了吗”,
恩,确实,但是如果我再告诉你,我们在互斥量加锁前(即标志//1之前)或在解锁后(//3 之后)出现了错误,你的解决方法就显得有点太不专业了
好废话半天,拒绝再卖关子,看看土豪们都是怎么封装互斥量吧
线程同步封装方案二:
- class CEnterCriticalSection
- {
- private:
- CMutex * m_pMutex;
- public:
- CEnterCriticalSection(CMutex * pMutex)
- {
- ....//参数检查
- m_pMutex = pMutex;
- CStatus s = m_pMutex->Lock();
- ...//返回值s 检查
- }
- ~CEnterCriticalSection()
- {
- CStatus s = m_pMutex->Unlock();
- ...//返回值s检查
- }
- };
新版本的互斥量封装是两个类的组合 即 : CMutex(提供互斥量的基本操作) + CEnterCriticalSection(提供互斥量的简单、安全操作)
这个版本的秒处就在于,我们在CEnterCriticalSection的析构函数中调用了互斥量的解锁函数,说起来可能比较晦涩,先看看新版的封装怎么处理
方案一中遇到的问题
- void func()
- {
- try
- {
- struct Data data;
- CEnterCriticalSection ecs(&(data.mutex));
- data->sharedSource++;
- test()
- }
- catch(..)
- {
- }
- }
- void otherFunc()
- {
- ...
- //使用{}来确定加锁区域
- {
- CEnterCriticalSection ecs(&(data.mutex));
- ....
- } //局部变量ecs 的生命周期在这里“}”结束,然后ecs调用自己的析够函数,并在析构函数中解锁,
- ...
- }
分析:
方案二的优点是
1、不许要人为的调用解锁函数unlock
2、操作简单,只需要在加锁区域的开头创造一个局部对象,然后使用{ } 规定该局部变量的生存周期,也就规定了加锁区域的范围