linux下利用互斥实现线程访问共享资源

    在多线程编程中，共享资源的访问是一个常见的问题。如果多个线程同时访问一个共享资源，就会出现数据竞争的问题，导致程序出现意想不到的结果。为了解决这个问题，我们可以使用互斥锁来保护共享资源，使得同一时间只有一个线程能够访问该资源。本文将介绍如何在Linux下利用互斥实现线程访问共享资源。

    什么是互斥锁

    互斥锁是一种同步机制，它可以保证在同一时刻只有一个线程能够访问共享资源。当一个线程获得了互斥锁之后，其他线程就必须等待该线程释放锁之后才能继续执行。在Linux中，我们可以使用pthread_mutex_t来创建和管理互斥锁。

    创建和销毁互斥锁

    在使用互斥锁之前，我们需要先创建一个pthread_mutex_t类型的变量，并初始化该变量。可以使用pthread_mutex_init函数来完成这个任务。代码如下：

    pthread_mutex_tmutex;

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);

    上面的代码创建了一个名为mutex的互斥锁，并初始化为默认值（NULL）。如果需要销毁这个互斥锁，可以使用pthread_mutex_destroy函数。代码如下：

    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    加锁和解锁

    当一个线程需要访问共享资源时，它必须先获得互斥锁。可以使用pthread_mutex_lock函数来加锁。如果当前互斥锁已经被其他线程锁定，那么该线程就会阻塞等待，直到互斥锁被释放为止。代码如下：

    pthread_mutex_lock(&mutex);

    //访问共享资源

    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    当一个线程完成对共享资源的访问之后，它必须释放互斥锁，以便其他线程能够访问该资源。可以使用pthread_mutex_unlock函数来解锁。

    示例程序

    下面是一个简单的示例程序，演示了如何在Linux下利用互斥实现线程访问共享资源。该程序创建了两个线程t1和t2，这两个线程会同时访问一个全局变量count。为了避免数据竞争问题，我们使用了互斥锁来保护count变量的访问。

    #include<stdio.h>

    #include<stdlib.h>

    #include<pthread.h>

    intcount=0;//全局变量

    pthread_mutex_tmutex;//互斥锁

    void*thread_func(void*arg)

    {

    inti;

    for(i=0;i<100000;i++){

    pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁

    count++;

    pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁

    }

    returnNULL;

    }

    intmain()

    {

    pthread_tt1,t2;

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);//初始化互斥锁

    pthread_create(&t1,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_create(&t2,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_join(t1,NULL);

    pthread_join(t2,NULL);

    printf("count=%d\n",count);//输出计数器的值

    pthread_mutex_destroy(&mutex);//销毁互斥锁

    return0;

    }

    在上面的示例程序中，我们创建了两个线程t1和t2，它们会同时访问一个全局变量count。为了避免数据竞争问题，我们使用了互斥锁来保护count变量的访问。在每次访问count变量之前，线程会先加锁，完成访问之后再解锁。最后输出计数器的值。

    总结

    本文介绍了如何在Linux下利用互斥实现线程访问共享资源。通过使用互斥锁，我们可以避免多个线程同时访问共享资源导致的数据竞争问题。在使用互斥锁时需要注意加锁和解锁的顺序，否则可能会导致死锁的问题。同时，互斥锁的使用也会带来一定的性能开销，需要在实际应用中进行评估和优化。

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