<aside> 💡 互斥量：为避免线程更新共享变量时出现问题，可以使用互斥量（mutex 是 mutual exclusion的缩写）来确保同时仅有一个线程可以访问某项共享资源（保证对任意共享资源的原子访问）

</aside>

• 互斥量有两种状态：已锁定（locked）和未锁定（unlocked）

  • 任何时候，至多只有一个线程可以锁定该互斥量
  • 试图对已经锁定的某一互斥量再次加锁，将可能阻塞线程或者报错失败，具体取决于加锁时使用的方法。

• 一旦线程锁定互斥量，随即成为该互斥量的所有者

  • 只有所有者才能给互斥量解锁
  • 一般情况下，对不同共享资源（可能由多个相关变量组成）会使用不同的互斥量
  • 每一线程在访问同一资源时将采用如下协议：
    • 针对共享资源锁定互斥量
    • 访问共享资源
    • 对互斥量解锁

• 同时只有一个线程能够进入临界区

  • 如果多个线程试图执行一个临界区，事实上只有一个线程能够持有该互斥量（其他线程将遭到阻塞）

  

互斥量相关操作函数

<aside> 💡 互斥量的类型 pthread_mutex_t

</aside>

pthread_mutex_init

<aside> 💡 pthread_mutex_init 用于初始化互斥量

</aside>

参数

• mutex：需要初始化的互斥量变量
• mutexattr：互斥量相关的属性，一般指定NULL

restrict 修饰符

• restrict 是一个C语言的修饰符，指示被修饰的指针不能由另外的一个指针进行操作

  // 以下操作是非法的
  pthread_mutex_t *restrict mutex = xxx;
  pthread_mutex_t * mutex1 = mutex
  

其他操作

 		int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
        - 释放互斥量的资源

    int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
        - 加锁，该函数是阻塞的，如果有一个线程加锁了，那么其他的线程只能阻塞等待

    int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
        - 尝试加锁，如果加锁失败，不会阻塞，会直接返回。

    int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
        - 解锁

例子

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

// 全局变量，所有的线程都共享这一份资源。
int tickets = 1000;

// 创建一个互斥量
pthread_mutex_t mutex;

void * sellticket(void * arg) {
    // 卖票
    while(1) {
        // 加锁
        // 锁加在循环内，加在循环外会导致该线程一直占用锁
        pthread_mutex_lock(&mutex);

        if(tickets > 0) {
            usleep(6000);
            printf("%ld 正在卖第 %d 张门票\\n", pthread_self(), tickets);
            tickets--;
        }else {
            // 解锁
            pthread_mutex_unlock(&mutex);
            break;
        }

        // 解锁
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return NULL;
}

int main() {

    // 初始化互斥量
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    // 创建3个子线程
    pthread_t tid1, tid2, tid3;
    pthread_create(&tid1, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid3, NULL, sellticket, NULL);

    // 回收子线程的资源,阻塞
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    pthread_join(tid3, NULL);

    pthread_exit(NULL); // 退出主线程

    // 释放互斥量资源
    // 主线程退出后还能完成释放互斥量的工作吗？
    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return 0;
}

备注