pthread mutex example in C

互斥量(Mutex)從本質上說就是一把鎖, 提供對共享資源的保護訪問。

1. 初始化:

在Linux下, 線程的互斥量數據類型是pthread_mutex_t. 在使用前, 要對它進行初始化:

對於靜態分配的互斥量, 可以把它設置為PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER, 或者呼叫pthread_mutex_init.

對於動態分配的互斥量, 在申請內存(malloc)之後, 通過pthread_mutex_init進行初始化, 並且在釋放內存(free)前需要呼叫pthread_mutex_destroy.

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

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

返回值: 成功則返回0, 出錯則返回錯誤編號。

說明: 如果使用默認的屬性初始化互斥量, 只需把attr設為NULL. 其他值在以後講解。

2. 互斥操作:

對共享資源的訪問, 要對互斥量進行加鎖, 如果互斥量已經上了鎖, 呼叫線程會阻塞, 直到互斥量被解鎖. 在完成了對共享資源的訪問後, 要對互斥量進行解鎖。

加鎖函數:

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

返回值: 成功則返回0, 出錯則返回錯誤編號.

說明: 具體說一下trylock函數, 這個函數是非阻塞呼叫模式, 也就是說, 如果互斥量沒被鎖住, trylock函數將把互斥量加鎖, 並獲得對共享資源的訪問權限; 如果互斥量被鎖住了, trylock函數將不會阻塞等待而直接返回EBUSY, 表示共享資源處於忙狀態。

解鎖函數:

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

返回值: 成功則返回0, 出錯則返回錯誤編號.

3. 死鎖:

死鎖主要發生在有多個依賴鎖存在時, 會在一個線程試圖以與另一個線程相反順序鎖住互斥量時發生. 如何避免死鎖是使用互斥量應該格外注意的東西。

總體來講, 有幾個不成文的基本原則:

• 對共享資源操作前一定要獲得鎖。
• 完成操作以後一定要釋放鎖。
• 儘量短時間地佔用鎖。
• 如果有多鎖, 如獲得順序是ABC連環扣, 釋放順序也應該是ABC。
• 線程錯誤返回時應該釋放它所獲得的鎖。

下面經典例子為創建兩個線程對sum從1加到100。前面第一個線程從1－49，后面從50－100。主線程讀取最后的加值。為了防止資源競爭，用了pthread_mutex_t 鎖操作。

#include<stdlib.h>  

1. #include<stdio.h>  

2. #include<unistd.h>  

3. #include<pthread.h>  

4. typedef struct ct_sum  

5. {   int sum;  

6.     pthread_mutex_t lock;  

7. }ct_sum;  

8. void * add1(void * cnt)  

9. {       

10.      

11.     pthread_mutex_lock(&(((ct_sum*)cnt)->lock));  

12.     int i;  

13.         for( i=0;i<5000;i++){  

14.             (*(ct_sum*)cnt).sum+=i;}  

15.     pthread_mutex_unlock(&(((ct_sum*)cnt)->lock));  

16.     pthread_exit(NULL);  

17.     return 0;  

18. }  

19. void * add2(void *cnt)  

20. {       

21.     int i;  

22.     cnt= (ct_sum*)cnt;  

23.     pthread_mutex_lock(&(((ct_sum*)cnt)->lock));  

24.     for( i=5000;i<10001;i++)  

25.     {    (*(ct_sum*)cnt).sum+=i;         

26.     }  

27.     pthread_mutex_unlock(&(((ct_sum*)cnt)->lock));  

28.     pthread_exit(NULL);  

29.     return 0;  

30. }  

31. int main(void)  

32. {   int i;  

33.     pthread_t ptid1,ptid2;  

34.     int sum=0;  

35.     ct_sum cnt;  

36.     pthread_mutex_init(&(cnt.lock),NULL);  

37.     cnt.sum=0;  

38.     pthread_create(&ptid1,NULL,add1,&cnt);  //建立一個thread，並開始執行add1

39.     pthread_create(&ptid2,NULL,add2,&cnt);  //建立一個thread，並開始執行add2

40.   

41.     pthread_mutex_lock(&(cnt.lock));  

42.     printf("sum %d\n",cnt.sum);  

43.     pthread_mutex_unlock(&(cnt.lock));  

44.     pthread_join(ptid1,NULL);  //以阻塞方式等待ptid1 thread結束

45.     pthread_join(ptid2,NULL);  //以阻塞方式等待ptid2 thread結束

46.     pthread_mutex_destroy(&(cnt.lock));  

47.     return 0;  

48. }   

REF

http://www.linuxeden.com/html/develop/20071119/37340.html

pthread mutex 同步