unix环境高级编程-互斥量机制

1.互斥量是干嘛的？

 解决线程同步问题的方案之一

2.互斥量接口

互斥量的数据类型表示：pthread_mutex_t

使用互斥变量之前，必须首先对它进行初始化

    #include <pthread.h>      int pthread_mutex_init (pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);      int pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *mutex);                                                    返回值：若成功则返回0，否则返回错误编号  

对互斥量进行加锁，需要调用pthread_mutex_lock。如果互斥量已经上锁，调用线程将阻塞直到互斥量被解锁。

#include <pthread.h>  int pthread_mutex_trylock (pthread_mutex_t *mutex);    int pthread_mutex_lock (pthread_mutex_t *mutex);    int pthread_mutex_unlock (pthread_mutex_t *mutex);                                          返回值：若成功则返回0，否则返回错误编号  

对互斥量进行加锁，需要调用pthread_mutex_lock，如果互斥量已经上锁，调用线程将阻塞直到互斥量被解锁。对互斥量解锁需要调用pthread_mutex_unlock。   如果线程不希望被阻塞，它可以使用pthread_mutex_trylock尝试对互斥量进行加锁。如果调用pthread_mutex_tyrlock时互斥量处于未加锁状态，那么pthread_mutex_trylock将锁住互斥量，不会出现阻塞并返回0，否则pthread_muxte_trylock就会失败，不能锁住互斥量，而返回EBUSY。

3.死锁问题

常见产生死锁的情况：

1.线程试图对同一互斥量加锁两次

2.程序中使用一个以上的互斥量时，如果允许一个线程一直占有第一个互斥量，并且在试图锁住第二个互斥量时处于阻塞状态，但拥有第二个互斥量的线程也在试图锁住第一个互斥量。

死锁问题将会专门讨论，此处我们把重点放在互斥量的介绍上。

4.pthread_mutex_timedlock函数

    #include <pthread.h>      #include <time.h>      int pthread_mutex_timedlock(pthread_mutex_t mutex, const struct timespec *tsptr);  

 当程序试图获取一个已加锁的互斥量时，pthread_mutex_timedlock互斥量原语允许绑定线程阻塞时间。pthread_mutex_timedlock函数与pthread_mutex_lock函数是基本等价的，但是在达到超时时间时，pthread_mutex_timedlock不会对互斥量进行加锁，而是返回错误码ETIMEOUT.

5.代码实例

（1）使用互斥量保护数据结构

#include <stdlib.h>#include <pthread.h>struct foo {int             f_count;pthread_mutex_t f_lock;int             f_id;/* ... more stuff here ... */};struct foo *foo_alloc(int id) /* allocate the object */{struct foo *fp;if ((fp = malloc(sizeof(struct foo))) != NULL) {fp->f_count = 1;fp->f_id = id;if (pthread_mutex_init(&fp->f_lock, NULL) != 0) {free(fp);return(NULL);}/* ... continue initialization ... */}return(fp);}voidfoo_hold(struct foo *fp) /* add a reference to the object */{pthread_mutex_lock(&fp->f_lock);fp->f_count++;pthread_mutex_unlock(&fp->f_lock);}voidfoo_rele(struct foo *fp) /* release a reference to the object */{pthread_mutex_lock(&fp->f_lock);if (--fp->f_count == 0) { /* last reference */pthread_mutex_unlock(&fp->f_lock);pthread_mutex_destroy(&fp->f_lock);free(fp);} else {pthread_mutex_unlock(&fp->f_lock);}}