linux多线程-互斥锁

互斥锁，是一种信号量，常用来防止两个进程或线程在同一时刻访问相同的共享资源。

实现机制：（函数说明）

需要的头文件：pthread.h

1） 初始化互斥锁

函数的原型：int  pthread_mutex_init(pthread_mutex_t*mp, const pthread_mutexattr_t *mattr)

函数的参数：mutex：互斥锁

            mattr:PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER创建快速互斥锁

                  PTHREAD_RECURSIVE_MUTEX_INITIALIZER_NP创建递归互斥锁

                  PTHREAD_ERRORCHECK_MUTEX_INITIALIZER_NP创建检错互斥锁

2）锁定互斥锁

函数的原型：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

返回值：成功0，出错-1

函数的说明：

当 pthread_mutex_lock() 返回时，该互斥锁已被锁定。调用线程是该互斥锁的属主。如果该互斥锁已被另一个线程锁定和拥有，则调用线程将阻塞，直到该互斥锁变为可用为止。

如果互斥锁类型为 PTHREAD_MUTEX_NORMAL，则不提供死锁检测。尝试重新锁定互斥锁会导致死锁。如果某个线程尝试解除锁定的互斥锁不是由该线程锁定或未锁定，则将产生不确定的行为。

如果互斥锁类型为 PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK，则会提供错误检查。如果某个线程尝试重新锁定的互斥锁已经由该线程锁定，则将返回错误。如果某个线程尝试解除锁定的互斥锁不是由该线程锁定或者未锁定，则将返回错误。

如果互斥锁类型为 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE，则该互斥锁会保留锁定计数这一概念。线程首次成功获取互斥锁时，锁定计数会设置为 1。线程每重新锁定该互斥锁一次，锁定计数就增加 1。线程每解除锁定该互斥锁一次，锁定计数就减小 1。 锁定计数达到 0 时，该互斥锁即可供其他线程获取。如果某个线程尝试解除锁定的互斥锁不是由该线程锁定或者未锁定，则将返回错误。

如果互斥锁类型是 PTHREAD_MUTEX_DEFAULT，则尝试以递归方式锁定该互斥锁将产生不确定的行为。对于不是由调用线程锁定的互斥锁，如果尝试解除对它的锁定，则会产生不确定的行为。如果尝试解除锁定尚未锁定的互斥锁，则会产生不确定的行为。

 

3）解除锁定互斥锁

函数的原型：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

返回值：pthread_mutex_unlock()在成功完成之后会返回零。

其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下情况，该函数将失败并返回对应的值。

EPERM:当前线程不拥有互斥锁。

函数的说明：pthread_mutex_unlock()可释放 mutex 引用的互斥锁对象。互斥锁的释放方式取决于互斥锁的类型属性。如果调用pthread_mutex_unlock() 时有多个线程被 mutex 对象阻塞，则互斥锁变为可用时调度策略可确定获取该互斥锁的线程。对于 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE 类型的互斥锁，当计数达到零并且调用线程不再对该互斥锁进行任何锁定时，该互斥锁将变为可用。

4）使用非阻塞互斥锁锁定

函数的原型：int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

返回值：pthread_mutex_trylock()在成功完成之后会返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下任一情况，该函数将失败并返回对应的值。

EBUSY:

由于 mutex 所指向的互斥锁已锁定，因此无法获取该互斥锁。

EAGAIN：描述:

由于已超出了 mutex 的递归锁定最大次数，因此无法获取该互斥锁。

函数的说明：pthread_mutex_trylock()是 pthread_mutex_lock() 的非阻塞版本。如果 mutex 所引用的互斥对象当前被任何线程（包括当前线程）锁定，则将立即返回该调用。否则，该互斥锁将处于锁定状态，调用线程是其属主。

5）销毁互斥锁

函数的原型：int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mp);

返回值：

pthread_mutex_destroy()在成功完成之后会返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下任一情况，该函数将失败并返回对应的值。

EINVAL:mp 指定的值不会引用已初始化的互斥锁对象。

*/请注意，没有释放用来存储互斥锁的空间。

 

互斥锁实现机制：

#include <stdio.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;//两者有其一不加锁，两者同时打印，两者都加锁后先执行func1，后执行func2(执行顺序由系统决定)void *func1(void){    int i;    pthread_mutex_lock(&mutex);    for(i = 0; i < 5; i++)    {        printf("this is fun1.\n");sleep(1);    }    pthread_mutex_unlock(&mutex);}void *func2(void){    int i;    pthread_mutex_lock(&mutex);    for(i = 0; i < 5; i++)    {        printf("this is fun2.\n");sleep(1);    }    pthread_mutex_unlock(&mutex);}int main(){    pthread_t id1;    pthread_t id2;        pthread_mutex_init(&mutex, NULL);    pthread_create(&id1, NULL, (void *)func1, NULL);    pthread_create(&id2, NULL, (void *)func2, NULL);    pthread_join(id1, NULL);    pthread_join(id2, NULL);    pthread_mutex_destroy(&mutex);    return 0;}

运行结果：