Linux下线程间通讯--互斥锁
linux下线程间通讯--互斥锁 1.互斥锁简介 在编程中，引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性。每个对象都对应于一个可称为 互斥锁 的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象。
互斥锁（mutex）是在原子操作api的基础上实现的信号量行为。互斥锁不能进行递归锁定或解锁，能用于交互上下文但是不能用于中断上下文，同一时间只能有一个任务持有互斥锁，而且只有这个任务可以对互斥锁进行解锁。
互斥锁是一种简单的加锁的方法来控制对共享资源的存取，当多个线程访问公共资源时，为了保证同一时刻只有一个线程独占资源，就可以通过互斥锁加以限制，在一个时刻只能有一个线程掌握某个互斥锁，拥有上锁状态的线程才能够对共享资源进行操作。若其他线程希望上锁一个已经上锁了的互斥锁，则该线程就会挂起，直到上锁的线程释放掉互斥锁为止。
2.互斥锁相关函数 在posix thread中定义有一套专门用于线程同步的mutex函数。可以通过静态和动态两种方式创建互斥锁。
互斥锁有三个类型可供选择：
pthread_mutex_timed_np普通锁(默认锁)：
当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个阻塞等待队列，并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。
pthread_mutex_recursive_np嵌套锁：
允许同一个线程对同一个锁成功获得多次，并通过多次unlock 解锁。如果是不同线程请求，则在加锁线程解锁时重新竞争。
嵌套锁对同一线程可以重复上锁成功，对不同线程不能重复上锁。
嵌套锁在同一线程中重复上锁，需要重复解锁，否则其它线程将阻塞。
pthread_mutex_errorcheck_np检错锁：
如果同一个线程请求同一个锁，则返回 edeadlk，否则与普通锁类型动作相同。 这样就保证当不允许多次加锁时不会出现最简单情况下的死锁。
检错锁的主要特点就是: 同一个线程无法多次重复进行加锁， 第一次获取锁成功后， 没有解锁的情况下， 如果继续获取锁将不会阻塞， 会返回一个错误值(35)。
动态方式初始化互斥锁：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,constpthread_mutexattr_t *restrict attr); attr填null表示使用默认属性，创建普通锁。//静态方式初始化互斥锁pthread_mutex_t mutex = pthread_mutex_initializer;//互斥锁上锁，多次请求则会阻塞int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);//互斥锁上锁，多次请求不会阻塞，会返回上锁失败错误信息int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);//互斥解锁int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);//销毁互斥锁int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex); 3.互斥锁编程 3.1练习1 1.创建1个线程，子线程先打印10遍hello,world,然后主线程再打印5遍”12346”,按次顺序循环50次。
#include #include #include /*1.创建1个线程，子线程先打印10遍hello,world,然后主线程再打印5遍”12346”,按次顺序循环50次。*/pthread_mutex_t mutex = pthread_mutex_initializer;//静态初始化互斥锁1pthread_mutex_t mutex2 = pthread_mutex_initializer;//静态初始化互斥锁2void *pth_work(void *arg){ int i,j; for(i=0;i<50;i++) { pthread_mutex_lock(&mutex); printf(-----------子线程第%d遍-----------\n,i); for(j=0;j<10;j++) { printf(hello,world\n); } pthread_mutex_unlock(&mutex2); }}int main(){ int i=0,j; pthread_t pthid; pthread_mutex_lock(&mutex2); /*创建子线程*/ pthread_create(&pthid,null,pth_work,null);//创建线程 pthread_detach(pthid); for(i=0;i<50;i++) { pthread_mutex_lock(&mutex2);//互斥锁上锁 printf(-----------主线程第%d遍-----------\n,i); for(j=0;j<5;j++)//主线程打印 { printf(123456\n); } pthread_mutex_unlock(&mutex); } pthread_mutex_destroy(&mutex); pthread_mutex_destroy(&mutex2);} 3.2练习2 2.创建3线程，线程1打印a,线程2打印b,线程3打印c，按照abc顺序输出10遍。
#include #include #include /*2.创建3线程，线程1打印a,线程2打印b,线程3打印c，按照abc顺序输出10遍。*/pthread_mutex_t mutex = pthread_mutex_initializer;//静态初始化互斥锁1pthread_mutex_t mutex2 = pthread_mutex_initializer;//静态初始化互斥锁2pthread_mutex_t mutex3 = pthread_mutex_initializer;//静态初始化互斥锁3void *pth_work(void *arg){ int cnt=(int *)arg; //printf(cnt=%d\n,cnt); for(int i=0;i<10;i++) { if(cnt==0)//线程1 { pthread_mutex_lock(&mutex); printf(a); pthread_mutex_unlock(&mutex2); } if(cnt==1)//线程2 { pthread_mutex_lock(&mutex2); printf(b); pthread_mutex_unlock(&mutex3); } if(cnt==2)//线程3 { pthread_mutex_lock(&mutex3); printf(c); fflush(stdout);//刷新缓冲区 pthread_mutex_unlock(&mutex); } }}int main(){ int i=0; pthread_t pthid[3]; pthread_mutex_lock(&mutex2); pthread_mutex_lock(&mutex3); /*创建3个子线程*/ for(i=0;i<3;i++) { pthread_create(&pthid[i],null,pth_work,(void *)i); } /*等待线程结束*/ for(i=0;i<3;i++) { pthread_join(pthid[i],null); } printf(\n所有子线程结束，程序退出!\n); pthread_mutex_destroy(&mutex); pthread_mutex_destroy(&mutex2); pthread_mutex_destroy(&mutex3);} 运行效果：
[wbyq@wbyq ubuntu]$ ./app abcabcabcabcabcabcabcabcabcabc所有子线程结束，程序退出!
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互斥锁是一种简单的加锁的方法来控制对共享资源的存取，当多个线程访问公共资源时，为了保证同一时刻只有一个线程独占资源，就可以通过互斥锁加以限制，在一个时刻只能有一个线程掌握某个互斥锁，拥有上锁状态的线程才能够对共享资源进行操作。若其他线程希望上锁一个已经上锁了的互斥锁，则该线程就会挂起，直到上锁的线程释放掉互斥锁为止。
2.互斥锁相关函数 在posix thread中定义有一套专门用于线程同步的mutex函数。可以通过静态和动态两种方式创建互斥锁。
互斥锁有三个类型可供选择：
pthread_mutex_timed_np普通锁(默认锁)：
当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个阻塞等待队列，并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。
pthread_mutex_recursive_np嵌套锁：
允许同一个线程对同一个锁成功获得多次，并通过多次unlock 解锁。如果是不同线程请求，则在加锁线程解锁时重新竞争。
嵌套锁对同一线程可以重复上锁成功，对不同线程不能重复上锁。
嵌套锁在同一线程中重复上锁，需要重复解锁，否则其它线程将阻塞。
pthread_mutex_errorcheck_np检错锁：
如果同一个线程请求同一个锁，则返回 edeadlk，否则与普通锁类型动作相同。 这样就保证当不允许多次加锁时不会出现最简单情况下的死锁。
检错锁的主要特点就是: 同一个线程无法多次重复进行加锁， 第一次获取锁成功后， 没有解锁的情况下， 如果继续获取锁将不会阻塞， 会返回一个错误值(35)。
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