互斥锁的概念和使用方法。

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#c #线程 #thread

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在单线程条件下，由于对数据操作，在同样的时间下，只有一个线程来操作。所以不用担心数据的同步问题。现代的操作系统，大都提供并发机制，虽然有时候是表面的并发。在Linux中，并发用的最多的是基于线程的并发，进程的代价太高了，这样，一个共享的数据，在同一时间内，可能有多个线程在操作。如果没有同步机制，那么想要保证每个线程操作的正确性，是很困难的。

1互斥锁概念：

互斥锁提供一个可以在同一时间，只让一个线程访问临界资源的的操作接口。互斥锁(Mutex)是个提供线程同步的基本锁。让上锁后，其他的线程如果想要锁上，那么会被阻塞，直到锁释放后（说明，一般会把访问共享内存这段代码放在上锁程序之后。）。

如果，在锁释放后，有多个线程被阻塞，那么，所有的被阻塞的线程会被设为可执行状态。第一个执行的线程，取得锁的控制权，上锁。其他的线程继续阻塞。

2：互斥锁系统原型

互斥锁的系统原型为：pthread_mutex_t，在用互斥锁之前，必须要初始化互斥锁，可以调用pthread_mutex_init;或者是PTHREAD_MUTEX_INITIALZER(仅用于静态分配内存)如果我们动态分配互斥锁（比如，用malloc），那么，在释放内存之前，必须调用pthread_mutex_destroy;

下面为互斥锁初始化和销毁的函数原型：

#include <pthread.h>

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,

const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

Both return: 0 if OK, error number on failure

互斥锁的上锁和解锁的函数原型为：

#include <pthread.h>

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

All return: 0 if OK, error number on failure

如果要锁上一个互斥锁用pthread_mutex_lock;解锁用pthread_mutex_unlock;如果，一个线程不想被阻止，那么可以用pthread_mutex_trylock函数来上锁。如果一个线程调用pthread_mutex_trylock时，锁变量没有被其他的线程锁上，那么pthread_mutex_trylock会锁上锁变量，返回值0，表示成功。否则，pthread_mutex_trylock失败，返回EBUSY，没有上锁。

下面为一个使用互斥锁来实现，共享数据同步例子。在程序中有一个全局变量g_value，和互斥锁mutex，在线程1中，重置g_value值为0，然后加5；在线程2中，重置g_value值为0，然后加6；最后在主线程中输出g_value的值，这是g_value的值为最后线程修改过的值。

[cpp]view plaincopy 
   
 #include<stdio.h>  
 #include<pthread.h>  
   
 void  fun_thread1(char * msg);  
 void  fun_thread2(char * msg);  
 int g_value = 1;  
 pthread_mutex_t mutex;  
 /*in the thread individual, the thread reset the g_value to 0,and add to 5 int the thread1,add to 6 in the thread2.*/  
 int main(int argc, char * argv[])  
 {  
     pthread_t thread1;  
     pthread_t thread2;  
     if(pthread_mutex_init(&mutex,NULL) != 0 )  
     {  
         printf("Init metux error.");  
         exit(1);  
     }  
     if(pthread_create(&thread1,NULL,(void *)fun_thread1,NULL) != 0)  
     {  
         printf("Init thread1 error.");  
         exit(1);  
     }  
     if(pthread_create(&thread2,NULL,(void *)fun_thread2,NULL) != 0)  
     {  
         printf("Init thread2 error.");  
         exit(1);  
     }  
     sleep(1);  
     printf("I am main thread, g_vlaue is %d./n",g_value);  
     return 0;  
 }  
 void  fun_thread1(char * msg)  
 {  
     int val;  
     val = pthread_mutex_lock(&mutex);/*lock the mutex*/  
     if(val != 0)  
     {  
         printf("lock error.");  
     }  
     g_value = 0;/*reset the g_value to 0.after that add it to 5.*/  
     printf("thread 1 locked,init the g_value to 0, and add 5./n");  
     g_value += 5;  
     printf("the g_value is %d./n",g_value);  
     pthread_mutex_unlock(&mutex);/*unlock the mutex*/  
     printf("thread 1 unlocked./n");  
 }  
 void  fun_thread2(char * msg)  
 {     
     int val;  
     val = pthread_mutex_lock(&mutex);/*lock the mutex*/  
     if(val != 0)  
     {  
         printf("lock error.");  
     }  
     g_value = 0;/*reset the g_value to 0.after that add it to 6.*/  
     printf("thread 2 locked,init the g_value to 0, and add 6./n");  
     g_value += 6;  
     printf("the g_value is %d./n",g_value);  
     pthread_mutex_unlock(&mutex);/*unlock the mutex*/  
     printf("thread 2 unlocked./n");  
 }  