##互斥互斥量如前所述，如果系统中存在资源共享，线程之间存在竞争，没有合理的同步机制，就会出现数据混乱。为了实现同步机制，Linux中提供了多种方式，其中一种方式就是互斥锁mutex（也叫mutex）。互斥锁的具体实现方式如下：每个线程在对共享资源进行操作之前，都尝试对其进行加锁，加锁成功后才能对共享资源进行读写操作，操作完成后解锁。互斥并不是为了消除竞争。其实资源还是共享的，线程还是在竞争的，只是通过这种“锁”机制，对共享资源的访问变成了互斥操作，也就是说，一个线程操作这个资源时，其他线程就不能对其进行操作，从而消除与时间相关的错误。从互斥量的实现机制可以看出，同一时刻只能有一个线程持有锁。如果有多个线程同时持有锁，那就没意义了。但是，这种锁定机制不是强制性的。互斥量本质上是操作系统提供的“建议锁”（也称为“合作锁”）。当一个程序中有多个线程访问共享资源时，推荐使用这种机制。因此，即使有互斥量，如果其他线程不遵循这种锁机制访问共享数据，仍然会发生数据混乱。所以为了避免这种情况，所有访问共享资源的线程都必须使用相同的锁机制。主要应用函数：pthread_mutex_init函数pthread_mutex_destroy函数pthread_mutex_lock函数pthread_mutex_trylock函数pthread_mutex_unlock函数以上五个函数的返回值分别是：成功返回0，失败返回错误号。在Linux环境中，pthread_mutex_t类型本质上是一个结构体。但是，为了简化理解，在应用时可以忽略具体的实现细节，简单的作为整数处理。Mutex一般是这样定义的：pthread_mutex_tmutex；变量mutex只有1和0两个值。##pthread_mutex_init函数函数原型：intpthread_mutex_init(pthread_mutex_trestrictmutex,constpthread_mutexattr_trestrictattr);函数功能：初始化一个互斥体（mutex）互斥量，初始值可视为1；参数介绍：mutex：传出参数，调用时要通过&mutex给这个函数；这里有一个特殊的关键字：restrict。它的作用只是用来限制指针，告诉编译器，所有修改内存中指向的指针内容的操作，都只能通过这个指针来完成。它不能被除此指针以外的其他变量或指针修改。比如定义一个pthread_mutex_t指针，赋给mutex的值，用来修改mutex指向的内存，这是不允许的。attr:互斥属性。它是一个传入参数，通常传递NULL，表示使用默认属性（即：线程间共享）。互斥锁的初始化有两种方式：静态初始化：如果互斥锁是静态分配的，即定义为全局变量，或者用static关键字修饰，可以直接用宏初始化。例如pthead_mutex_tmuetx=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;动态初始化：如果mutex互斥量定义为局部变量，则应使用动态初始化。例如pthread_mutex_init(&mutex,NULL)##pthread_mutex_destroy函数函数原型：intpthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t*mutex);函数功能：销毁一个互斥量pthread_mutex_lock函数函数原型：intpthread_mutex_lock(pthread_mutex_t*mutex);函数功能：锁定共享资源。可以理解为mutex--(or-1)；如果锁定不成功，该线程将阻塞，直到持有互斥量的其他线程被解锁。注意：访问共享资源前先锁定，访问后立即解锁。锁的“粒度”应该越小越好。pthread_mutex_unlock函数原型：intpthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t*mutex);功能：解锁共享资源。可以这样理解，当mutex++(或+1);解锁后，所有阻塞在锁上的线程都会被唤醒。至于先唤醒哪个线程，取决于优先级和调度。默认情况下：最先阻塞的线程会最先被唤醒。##pthread_mutex_trylock函数函数原型：intpthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t*mutex);功能：尝试锁定共享资源。它与pthread_mutex_lock函数的区别在于，在使用lock函数对共享资源进行加锁时，如果加锁不成功，线程将被阻塞；而如果使用trylock，则当前线程在加锁不成功时不会被阻塞，而是立即返回一个描述互斥量情况的值。死锁：一个线程试图锁定同一个互斥体A两次。线程1拥有A锁，请求B锁；线程2拥有B锁并请求A锁time(NULL));while(1){pthread_mutex_lock(&mutex);printf("hello");//标准输出是共享资源sleep(rand()%3);//此时会丢失CPUprintf("world!\n");pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(rand()%3);}returnNULL;}intmain(){pthread_ttid;intn=5;srand(time(NULL));pthread_mutex_init(&mutex,NULL);pthread_create(&tid,NULL,tfn,NULL);while(n--){pthread_mutex_lock(&mutex);printf("HELLO");sleep(rand()%3);printf("WORLD!\n");pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(rand()%3);}pthread_cancel(tid);pthread_join(tid,NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);return0;}本文转载有来自公众号“良序Linux”的授权。世界500强外企Linux开发工程师梁旭，在公众号分享大量Linux干货，欢迎关注！
