【Linux高級環境編程】線程同步的封裝

文章目錄

線程同步的概念

一、互斥量

1.1、互斥量概念

1.2、互斥量初始化

1.3、互斥量的銷毀

1.4、互斥量的加鎖與解鎖操作

1.5、回憶鎖的語義：嘗試鎖

1.6、互斥量的操作順序

二、線程安全版本地CLLogger類

三、互斥量的封裝

四、條件變量及其封裝

五、事件對象的封裝

線程同步的概念

通常，對一個存儲單元的訪問，要經歷三個步驟：

將內存單元中的數據，讀入寄存器

對寄存器中的值進行運算

將寄存器中的值，寫回內存單元

無鎖時出錯的情況：

一、互斥量

1.1、互斥量概念

可以通過使用pthread的互斥接口保護數據，確保同一時間里只有一個線程訪問數據。

互斥量mutex，本質上就是一把鎖：

在訪問共享資源前，對互斥量進行加鎖

在訪問完成后釋放互斥量上的鎖

對互斥量進行加鎖后，任何其他試圖再次對互斥量加鎖的線程將會被阻塞，直到鎖被釋放

1.2、互斥量初始化

互斥量在使用前，必須要對互斥量進行初始化，函數原型：

#include int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);

1

2

3

參數與返回值：

mutex：即互斥量，類型是pthread_mutex_t

注意：mutex必須指向有效的內存區域

attr：設置互斥量的屬性，通常可采用默認屬性，即可將attr設為NULL

成功返回0，出錯返回錯誤碼

1.3、互斥量的銷毀

互斥量在使用完畢后，必須要對互斥量進行銷毀，以釋放資源：

#include int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

1

2

3

參數與返回值：

mutex：即互斥量

成功返回0，出錯返回錯誤碼

1.4、互斥量的加鎖與解鎖操作

在對共享資源訪問之前和訪問之后，需要對互斥量進行加鎖和解鎖操作，函數原型：

#include int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); Int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

1

2

3

4

成功返回0

1.5、回憶鎖的語義：嘗試鎖

當使用pthread_mutex_lock時，若已被加鎖，則調用線程將被阻塞。有沒有辦法讓線程不阻塞，即實現非阻塞的語義。函數原型：

#include int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

1

2

3

調用該函數時，若互斥量未加鎖，則鎖住該互斥量，返回0；若互斥量已加鎖，則函數直接返回失敗，即EBUSY

1.6、互斥量的操作順序

定義一個互斥量pthread_mutex_t

調用pthread_mutex_init初始化互斥量

調用pthread_mutex_lock或者pthread_mutex_trylock對互斥量進行加鎖操作

調用pthread_mutex_unlock對互斥量解鎖

調用pthread_mutex_destroy銷毀互斥量

示例3.12（在示例3.8基礎之上）

二、線程安全版本地CLLogger類

三、互斥量的封裝

四、條件變量及其封裝

五、事件對象的封裝

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