【线程】线程的互斥---互斥锁

线程间互斥相关概念

临界资源：多线程执行流共享的资源就叫做临界资源
临界区：每个线程内部，访问临界资源的代码，就叫做临界区
互斥：任何时刻，互斥保证有且只有一个执行流进入临界区，访问临界资源，通常对临界资源起保护作用
原子性：不会被任何调度机制打断的操作，该操作只有两态，要么完成，要么未完成，没有正在做的概念

引入锁---模拟一轮抢票

使用多线程，并发的进行抢票

下面的代码很容易看懂的

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>

using namespace std;

#define NUM 4
int tickets=3000;


class PtData
{
public:
    PtData(int number)
    {
        _ptname="thread-"+to_string(number);
    }

public:
    string _ptname;
};

void* GetTicket(void* args)//模拟一轮抢票
{
    PtData* td=static_cast<PtData*>(args);
    const char* name=td->_ptname.c_str();
    while(true)
    {
        if(tickets>0)
        {
            usleep(1000);
            printf("who=%s,get a ticket:%d \n",name,tickets);
            tickets--;
        }
        else break;
    }

    printf("%s....quit\n",name);
    return nullptr;
}

int main()
{
    //创建多线程
    vector<pthread_t> tids;
    vector<PtData*> pds;
    for(int i=1;i<=NUM;i++)
    {
        pthread_t tid;
        PtData* td=new PtData(i);
        pds.push_back(td);
        pthread_create(&tid,nullptr,GetTicket,td);
        tids.push_back(tid);
    }

    for(auto tid:tids)
    {
        pthread_join(tid,nullptr);
    }
    for(auto pd:pds)
    {
        delete pd;
    }
    return 0;
}

 

截取了结果的最后面，发现竟然有线程抢到了负数票，但是在我们的理解当中是不可能的啊，怎么回事呢？tickets是全局变量，它被多个线程并发访问，就会导致数据不一致问题

对一个全局变量进行--操作是否安全呢？从结果看不安全 

对tickets--，一条C语句，会被转为三条汇编语句

1.先将tickets读入到CPU的寄存器中

2.CPU内部进行--操作

3.将计算结果写回内存 

总的来说，由于线程的并发访问，线程会被切走，对全局变量计算操作汇编语句有多条，当某个线程正在执行某条的时候都有可能被切走，导致还没计算完，就有线程来访问，就会导致数据不一致问题，对全局变量计算不是原子的（原子就是做一件事，要么做完，要么不做，没有正在做的概念）

要解决以上问题，需要做到三点：
代码必须要有互斥行为：当代码进入临界区执行时，不允许其他线程进入该临界区。
如果多个线程同时要求执行临界区的代码，并且临界区没有线程在执行，那么只能允许一个线程进入该临界区。
如果线程不在临界区中执行，那么该线程不能阻止其他线程进入临界区。
要做到这三点&#