小編給大家分享一下Linux中如何使用互斥量mutex，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

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##互斥量mutex

前文提到，系統(tǒng)中如果存在資源共享，線程間存在競爭，并且沒有合理的同步機制的話，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂的現(xiàn)象。為了實現(xiàn)同步機制，Linux中提供了多種方式，其中一種方式為互斥鎖mutex(也稱之為互斥量)。

互斥量的具體實現(xiàn)方式為：每個線程在對共享資源操作前都嘗試先加鎖，成功加鎖后才可以對共享資源進行讀寫操作，操作結(jié)束后解鎖。

互斥量不是為了消除競爭，實際上，資源還是共享的，線程間也還是競爭的，只不過通過這種“鎖”機制就將共享資源的訪問變成互斥操作，也就是說一個線程操作這個資源時，其它線程無法操作它，從而消除與時間有關(guān)的錯誤。

從互斥量的實現(xiàn)機制我們可以看出，同一時刻，只能有一個線程持有該鎖。如果有同時有多個線程持有該鎖，那就沒有實際意義了。

但是，這種鎖機制不是強制的，互斥鎖實質(zhì)上是操作系統(tǒng)提供的一把“建議鎖”(又稱“協(xié)同鎖”)，建議程序中有多線程訪問共享資源的時候使用該機制。

因此，即使有了mutex，其它線程如果不按照這種鎖機制來訪問共享數(shù)據(jù)的話，依然會造成數(shù)據(jù)混亂。所以為了避免這種情況，所有訪問該共享資源的線程必須采用相同的鎖機制。

主要應(yīng)用函數(shù)：

• pthread_mutex_init函數(shù)

• pthread_mutex_destroy函數(shù)

• pthread_mutex_lock函數(shù)

• pthread_mutex_trylock函數(shù)

• pthread_mutex_unlock函數(shù)

以上5個函數(shù)的返回值都是：成功返回0，失敗返回錯誤號。

在Linux環(huán)境下，類型pthread_mutex_t其本質(zhì)是一個結(jié)構(gòu)體。但是為了簡化理解，應(yīng)用時可忽略其實現(xiàn)細(xì)節(jié)，簡單當(dāng)成整數(shù)看待。mutex一般以下面方式定義：

pthread_mutex_t mutex;

變量mutex只有兩種取值1、0。

##pthread_mutex_init函數(shù)

函數(shù)原型：

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t restrict mutex, const pthread_mutexattr_t restrict attr);

函數(shù)作用：初始化一個互斥鎖(互斥量)mutex，初值可視為1;

參數(shù)介紹：

• mutex：傳出參數(shù)，調(diào)用時應(yīng)傳 &mutex給該函數(shù);

這里有個關(guān)鍵字比較特殊：restrict。它的作用只用于限制指針，告訴編譯器，所有修改該指針指向內(nèi)存中內(nèi)容的操作，只能通過本指針完成。不能通過除本指針以外的其他變量或指針修改。比如說，再定義個pthread_mutex_t的指針，將其賦值為mutex的值，想要用它來修改mutex所指向的內(nèi)存，這是不允許的。

• attr：互斥量屬性。是一個傳入?yún)?shù)，通常傳NULL，表示使用默認(rèn)屬性(即：線程間共享)。

對于互斥量mutex的初始化有兩種方式：

• 靜態(tài)初始化：如果互斥鎖 mutex 是靜態(tài)分配的，即：定義為全局變量，或加了static關(guān)鍵字修飾，可以直接使用宏進行初始化。e.g. pthead_mutex_t  muetx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

• 動態(tài)初始化：如果互斥鎖mutex定義為局部變量，則應(yīng)采用動態(tài)初始化。e.g. pthread_mutex_init(&mutex, NULL)

##pthread_mutex_destroy函數(shù)

函數(shù)原型：

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

函數(shù)作用：銷毀一個互斥鎖

pthread_mutex_lock函數(shù)

函數(shù)原型：

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

函數(shù)作用：

• 對共享資源進行加鎖?？衫斫鉃閷utex--(或-1);

• 如果加鎖不成功，則該線程將阻塞，直到持有該互斥量的其他線程解鎖為止。

注意：在訪問共享資源前加鎖，訪問結(jié)束后立即解鎖。鎖的“粒度”應(yīng)越小越好。

pthread_mutex_unlock函數(shù)

函數(shù)原型：

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

函數(shù)作用：

• 對共享資源解鎖?？衫斫鉃閷utex  ++(或+1);

• 在解鎖的同時，會將阻塞在該鎖上的所有線程全部喚醒，至于哪個線程先被喚醒，取決于優(yōu)先級、調(diào)度。默認(rèn)情況下：先阻塞的線程會先被喚醒。

##pthread_mutex_trylock函數(shù)

函數(shù)原型：

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

函數(shù)作用：對共享資源嘗試加鎖。它與pthread_mutex_lock函數(shù)的區(qū)別是，使用lock函數(shù)對共享資源進行加鎖時，如果加鎖不成功，則線程就阻塞;而如果使用trylock，則加鎖不成功時不會阻塞當(dāng)前線程，而是立即返回一個值來描述互斥鎖的狀況。

死鎖：

• 線程試圖對同一個互斥量A加鎖兩次。

• 線程1擁有A鎖，請求獲得B鎖;線程2擁有B鎖，請求獲得A鎖

#include  #include #include #include pthread_mutex_t mutex;void *tfn(void *arg) {    srand(time(NULL));     while(1) {         pthread_mutex_lock(&mutex);        printf("hello ");           // 標(biāo)準(zhǔn)輸出為共享資源         sleep(rand() % 3);          // 在此時會失去CPU         printf("world!\n");         pthread_mutex_unlock(&mutex);        sleep(rand() % 3);     }    return NULL; }int main(){    pthread_t tid;    int n = 5;     srand(time(NULL));     pthread_mutex_init(&mutex, NULL);    pthread_create(&tid, NULL, tfn, NULL);    while(n--) {         pthread_mutex_lock(&mutex);         printf("HELLO ");         sleep(rand() % 3);         printf("WORLD!\n");         pthread_mutex_unlock(&mutex);         sleep(rand() % 3);     }     pthread_cancel(tid);     pthread_join(tid, NULL);     pthread_mutex_destroy(&mutex);     return 0; }

以上是“Linux中如何使用互斥量mutex”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！