互斥锁相关的API

最新推荐文章于 2025-04-06 22:47:45 发布

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分类专栏： Linux 文章标签： linux

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互斥量是一种锁机制，用于保护共享资源在多线程环境中的访问。在访问资源前加锁，访问后释放，确保同一时间只有一个线程能访问。加锁和解锁通过pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock实现。文章提供了pthread_mutex_init和pthread_mutex_destroy的示例，以及一个使用互斥量的多线程程序例子。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

互斥量（mutex）从本质上来说是一把锁，在访问共享资源前对互斥量进行加锁，在访问完成后释放互斥量上的锁。对互斥量进行加锁后，任何其他试图再次对互斥量加锁的线程将会被阻塞直到当前线程释放该互斥锁。

在设计时需要规定所有的线程必须遵守相同的数据访问规则。只有这样，互斥机制才能正常工作。操作系统并不会做数据访问的串行化。

互斥变量用pthread_mutex_t数据类型表示。

在使用互斥变量前必须对它进行初始化，可以把它置为常量PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER（只对静态分配的互斥量）;

也可以通过调用pthread_mutex_init函数进行初始化。

如果动态地分配互斥量（例如通过调用malloc函数），那么在释放内存前需调用pthread_mutex_destroy。

创建及销毁互斥锁

#include <pthread.h>

// 下面两个的返回：若成功返回0，否则返回错误编号

int pthread_mutex_init(
    pthread_mutex_t *restrict mutex,   // 互斥量
    const pthread_mutexattr_t *restrict attr  // 要用默认的属性初始化互斥量，只需把attr设置为NULL  
);

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

2. 加锁及解锁

#include <pthread.h>

// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

// 解锁
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

如果线程不希望被阻塞，它可以使用pthread_mutex_trylock尝试对互斥量进行加锁。

如果调用pthread_mutex_trylock时互斥量处于未锁住状态，那么pthread_mutex_trylock将锁住互斥量，不会出现阻塞并返回0，否则pthread_mutex_trylock就会失败，不能锁住互斥量，而返回EBUSY。

例子

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

// int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);
int g_data = 0;
pthread_mutex_t mutext;

void* fun1(void *arg)
{
        pthread_mutex_lock(&mutext);

        printf("t1 %ld thread is create\n", (unsigned long)pthread_self());
        printf("t1 param is %d\n",*((int *)arg));

        pthread_mutex_unlock(&mutext);

}

void* fun2(void *arg)
{
        pthread_mutex_lock(&mutext);

        printf("t2 %ld thread is create\n", (unsigned long)pthread_self());
        printf("t2 param is %d\n",*((int *)arg));

        pthread_mutex_unlock(&mutext);
}
int main()
{
        int ret;
        int param = 100;
        pthread_t t1;
        pthread_t t2;

        pthread_mutex_init(&mutext, NULL);

        ret = pthread_create(&t1, NULL, fun1, (void *)&param);
        if(ret == 0){
                printf("main create t1 success\n");
                sleep(1);
        }

        ret = pthread_create(&t2, NULL, fun2, (void *)&param);
        if(ret == 0){
                printf("main create t2 success\n");
        }

        printf("main %ld thread is create\n", (unsigned long)pthread_self());
        pthread_join(t1, NULL);
        pthread_join(t2, NULL);
        pthread_mutex_destroy(&mutext);

        return 0;
}