pthread_mutex_t & pthread_cond_t 总结 _生活百科

pthread_mutex_t & pthread_cond_t 总结一、多线程并发1.1 多线程并发引起的问题我们先来看如下代码：
#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>#define MAX 1E7int giNum = 0;void *func1(void *arg){ int i; for (i = 1; i <= MAX; i++) { giNum++; } return NULL;}void *func2(void *arg){ int i; for (i = 1; i <= MAX; i++) { giNum++; } return NULL;}int main(){ pthread_t th1; pthread_create(&th1, NULL, func1, NULL); pthread_t th2; pthread_create(&th2, NULL, func2, NULL); pthread_join(th1, NULL); pthread_join(th2, NULL); printf("giNum = %d\n", giNum); return 0;}代码的内容很简单：

创建了两个子线程 th1、th2
两个子线程分别执行giNum++操作
最后输出giNum的值

直观地看过去：

th1 运行时giNum++要执行 \(10^7\) 次
th2 运行时giNum++也要执行 \(10^7\) 次

似乎计算得到的最后 giNum 应该是 \(2\times10^7\) 。但实际上是这样的吗？让我们来看一下运行结果：

文章插图
多次运行，你会发现，仅有一次（甚至没有）结果是正确的。
1.2 知根知底上述代码得到的结果为什么不如顺序执行所预期的那样呢？可以用程序修改变量值时所经历的三个步骤解释这个现象：

从内存单元读入寄存器
在寄存器中对变量操作（加/减1）
把新值写回到内存单元

即当我们当我们执行giNum++时，底层发生的事件其实是：

内存中读取 giNum；
将 giNum++；
将 giNum 写入到内存。

这不是一个原子化操作，当两个线程交错运行的时候，很容易发生结果的丢失。因此最后的结果肯定是要 \(\leq 2\times10^7\) 的。这种情况有种专有名词，叫 race condition 。为了解决这个问题，我们可以「加锁」。
二、线程锁2.1 互斥量多线程程序中可能会存在数据不一致的情况，那么如何保证数据一致呢？可以考虑同一时间只有一个线程访问数据。
而互斥量（mutex）就是一把锁。多个线程只有一把锁一个钥匙，谁上的锁就只有谁能开锁。当一个线程要访问一个共享变量时，先用锁把变量锁住，然后再操作，操作完了之后再释放掉锁；当另一个线程也要访问这个变量时，发现这个变量被锁住了，无法访问，它就会一直等待，直到锁没了，它再给这个变量上个锁，然后使用，使用完了释放锁，以此进行。这样即使有多个线程同时访问这个变量，也好像是对这个变量的操作是顺序进行的。
互斥变量使用特定的数据类型：pthread_mutex_t 。使用互斥量前要先初始化，初始化又分为静态初始化和动态初始化：