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Linux线程互斥锁

今天我们学习Linux线程互斥的话题。Linux同步和互斥是Linux线程学习的延伸。但这部分挺有难度的,请大家做好准备。那我们就正式开始了。...互斥锁 首先,我们先认识一些锁的常见接口 // 所有锁的相关操作函数都在这个头文件下 //这些函数如果又返回值,操作成功的话,返回0,失败的话。返回错误码。...我也没让其他线程退出呀!而且抢票的时间变长了。 加锁和解锁是多个线程串行进行的,所以程序允许起来会变得很慢。 锁只规定互斥访问,没有规定谁优先访问。 锁就是让多个线程公平竞争的结果,强者胜出嘛。...关于互斥锁的理解 所有的执行流都可以访问这一把锁,所以锁是一个共享资源。 加锁和解锁的过程必须是原子的,不会存在中间状态。要么成功,要么失败。加锁的过程必须是安全的。 谁持有锁,谁进入临界区。...对互斥锁的简单封装 相信大家对互斥锁都有了充分的了解。接下来,我们就实现一下对互斥锁的简单封装。

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嵌入式Linux:线程同步(互斥锁)

Linux线程的互斥锁(mutex)是用于保护共享资源的同步机制,确保在多线程环境中,多个线程不会同时访问或修改同一个资源,从而避免数据竞争或不一致的问题。...当一个线程想要访问受保护的共享资源时,它首先必须尝试锁定互斥锁,如果锁已经被其他线程持有,则它必须等待,直到锁被释放。 当线程完成对资源的操作后,它需要解锁互斥锁,以便其他线程可以访问该资源。...互斥锁的工作原理: 锁定(lock):线程调用pthread_mutex_lock(),如果互斥锁已经解锁,则该线程成功锁定,并进入临界区访问共享资源;如果锁已被其他线程占有,则当前线程将阻塞,直到锁被释放...在Linux下,线程互斥锁主要通过POSIX线程库(pthread)来实现,通常的步骤包括: 初始化互斥锁:使用pthread_mutex_init()或直接用静态初始化PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER...如果互斥锁已经被其他线程锁住,调用线程将进入阻塞状态,直到该互斥锁被解锁。

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    队列、进程互斥锁、线程

    3.进程互斥锁 作用:让加锁的部分由并发变成串行,牺牲了执行效率,保证了数据安全。 应用:在程序使用同一份数据时,就会引发数据安全和数据混乱等问题,需要使用锁来维持数据的顺序取用。...用户5查看余票,还剩0 用户5抢票失败 用户7查看余票,还剩0 用户7抢票失败 用户9查看余票,还剩0 用户9抢票失败 用户8查看余票,还剩0 用户8抢票失败 #这里如果不使用互斥锁就会导致票数和抢到的人数不符...5.6.1 linux操作系统的 NPTL  历史:在内核2.6以前的调度实体都是进程,内核并没有真正支持线程。...NPTL也是一个1*1的线程库,就是说,当你使用pthread_create()调用创建一个线程后,在内核里就相应创建了一个调度实体,在linux里就是一个新进程,这个方法最大可能的简化了线程的实现。...线程开启Thread-4 主线程 线程结束Thread-1 线程结束Thread-3 线程结束Thread-2 5.10 线程互斥锁 线程互斥锁和进程互斥锁的作用是一样的,用法也很相似,在需要保护数据的地方加锁就可以了

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    线程同步(一)—— 互斥锁

    在使用线程时,经常要注意的就是访问临界资源加锁。 在编码过程由于粗心忘记加锁将带来不可预知的错误。这类错误单次运行或小并发时难以复现,当数据量变大,用户数增多时,轻则系统崩溃,大则引起数据错误。...线程中互斥锁与进程的信号量类似,也可以看做是PV操作,用于保护临界资源,确保只有一个线程访问。 下面代码是不加锁错误代码,其中也涉及到之前提到的线程编程时需要注意的一些小细节。...{ cout<<"window1:we have "<<Srv.GetData()<<"Tickets"<<endl; sleep(1);  //延时1s等待线程...线程不加锁,执行结果如下: ? 很显然这不是我们想要的结果,只有一张票却卖出去了两张,最后余票显示为-1! 去除注释行,对临界资源操作是加锁,再运行程序,得到与预期一致的结果!...这就是线程互斥锁存在的原因。

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    Linux系统编程-(pthread)线程通信(互斥锁)

    这篇文章介绍Linux下线程同步与互斥机制–互斥锁,在多线程并发的时候,都会出现多个消费者取数据的情况,这种时候数据都需要进行保护,比如: 火车票售票系统、汽车票售票系统一样,总票数是固定的,但是购票的终端非常多...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。 1....互斥锁介绍 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。...Linux系统下定义了一套专门用于线程互斥的mutex函数。 mutex 是一种简单的加锁的方法来控制对共享资源的存取,这个互斥锁只有两种状态(上锁和解锁),可以把互斥锁看作某种意义上的全局变量。...总结: 互斥锁可以保护某个资源同时只能被一个线程所使用。 2.

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    【Linux】线程安全——补充|互斥、锁|同步、条件变量

    Linux并不提供真正的线程,只提供了LWP,但是程序员用户不管LWP,只要线程。...---- 三、Linux线程互斥 互斥相关概念 临界资源:多个执行流进行安全访问的共享资源就叫临界资源 临界区:多个执行流进行访问临界资源的代码就是临界区 互斥: 任何时刻,互斥保证有且只有一个执行流进入临界区...实际上就是需要一把锁,Linux提供的这把锁就叫互斥量,如果一个线程持有锁,那么其他的线程就无法进来访问了。...这是因为加锁和加锁的过程是多个线程串行执行的,程序变慢了 同时这里看到每次都是只有一个线程在抢票,这是因为锁只规定互斥访问,并没有规定谁来优先执行所以谁的竞争力强就谁来持有锁。...条件变量的使用 通过条件变量来控制线程的执行 条件变量本身不具备互斥的功能,所以条件变量必须配合互斥锁使用: 一次唤醒一个线程 创建2个线程,通过条件变量一秒唤醒一个线程(或者全部唤醒): int tickets

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    python 线程互斥锁Lock

    二.线程互斥锁 为了避免上述问题,我们可以利用线程互斥锁解决这个问题。那么互斥锁到底是个什么原理呢?互斥锁就好比排队上厕所,一个坑位只能蹲一个人,只有占用坑位的人完事了,另外一个人才能上! ?...1.创建互斥锁 导入线程模块,通过 threading.Lock() 创建互斥锁. # 导入线程threading模块 import threading # 创建互斥锁 mutex = threading.Lock...注意:互斥锁一旦锁定之后要记得解锁,否则资源会一直处于锁定状态; 三.线程死锁 1.单个互斥锁的死锁:acquire()/release() 是成对出现的,互斥锁对资源锁定之后就一定要解锁,否则资源会一直处于锁定状态...,其他线程无法修改;就好比上面的代码,任何一个线程没有释放资源release(),程序就会一直处于阻塞状态(在等待资源被释放),不信你可以试一试~ 2.多个互斥锁的死锁:在同时操作多个互斥锁的时候一定要格外小心...四.重点总结 1.线程与线程之间共享全局变量需要设置互斥锁; 2.注意在互斥锁操作中 acquire()/release() 成对出现,避免造成死锁; 猜你喜欢: 1.python线程创建和传参 2.python

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    【Linux】线程ID与互斥、同步(锁、条件变量)

    今日更新了Linux线程的内容 欢迎大家关注点赞收藏⭐️留言 线程ID及进程地址空间布局 运行代码,这个很大的数字就是线程id。...Linux只维护轻量级进程,linux中的pcb里与执行流相关的属性都是轻量级进程的属性,所有的属性都是围绕lwp展开的。...我们在用户层的概念是线程,要的是线程的id,与线程相关的内容在Linux中是没有的,它没有维护。所以这部分属性由库来进行维护。...线程b又被唤醒,票数又--,就变成负数了。 如何解决上面的问题呢?加锁! 锁 pthread_mutex_t是互斥锁类型。 互斥锁在任何时刻,只允许一个线程进行资源访问。...lock的情况: 互斥量处于未锁状态,该函数会将互斥量锁定,同时返回成功 发起函数调用时,其他线程已经锁定互斥量,或者存在其他线程同时申请互斥量,但没有竞争到互斥量, 那么pthread_ lock

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    【Linux】线程互斥

    线程互斥 一、互斥概念 大部分情况,线程使用的数据都是局部变量,变量的地址空间在线程栈空间内,这种情况,变量归属单个线程,其他线程无法获得这种变量。...对于共享数据的访问,需要保证任何时候只有一个执行流访问,这就是互斥!所以我们需要通过互斥的方式来解决,也就是互斥锁!接下来我们就开始学习互斥锁。 二、互斥锁 1....互斥锁接口 在 Linux 中,pthread 库给我们提供了一种互斥锁解决上面多线程访问共享数据不一致的问题。...如果我们没有加上 usleep(10); 这句代码,那么该线程就会一直占用这把锁,所以导致票就被它抢完了。那么也就是说,这种纯互斥环境,如果锁分配不够合理,容易导致其它线程的饥饿问题!...但是不是说只要有互斥,必有饥饿,而是适合纯互斥的场景,就用互斥! 新来的线程,必须要从等待队列的最后开始排队;解锁的线程,不能马上重新申请锁,必须也要从等待队列的最后开始排队。

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    【Linux】线程互斥

    锁的使用 为了避免全局变量 出现负数的情况,所以引入 加锁 用于保证共享资源的安全 pthread_mutex_init 输入 man pthread_mutex_init 第一个参数 为 互斥锁...---- 执行可执行程序后,,发现tickets的值没有负数存在 设置为局部锁 锁要被所有线程看到 所以要定义一个类 TData 包含线程的名字 互斥锁对应的指针 表示线程创建时,要被传的参数...互斥锁细节问题 1. 访问同一个临界资源的线程,都要进行加锁操作保护,而且必须加同一把锁 (每一个线程在访问临界资源之前都要先加锁) 2....互斥锁的原理 背景知识 1.为了实现互斥锁,大多数体系结构(CPU)提供了 汇编指令 即 swap或exchange指令 指令作用为 把寄存器和内存单元的数据相交换 ---- 将CPU中的数据与 内存中的数据进行交换...= 寄存器内容(执行流的上下文) 具体实现 用互斥锁这样的类型定义变量,在内存里开辟空间 默认mutex等于1 以线程为单位,调用这部分加锁的代码 并不是线程自己去调,而是要让CPU去跑,CPU会去执行线程的代码

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    Linux线程编程同步之互斥锁和条件变量

    好了,废话不多说了,开始下面的主题分享: 一、互斥锁: 1、什么是互斥锁? 这里的话,我举一个日常生活的例子来引入这个概念(不是很好,不要见外,主要是为了好理解,哈哈。)。...我们要讲的互斥锁和上面举得不是很好的例子,不过道理是一样的:当多线程中的一个线程正在访问一个共享变量时,它会先上锁(也就是说上锁之后,其他线程不能对这个共享变量操作了,其他线程处于等待状态),然后对这个共享变量操作使用完之后...说明: 上面的演示是使用了上一篇的代码演示,上一篇文章里面我们使用了信号量来实现多线程同步操作,这里是使用互斥锁来实现多线程。...如果一个条件为假,一个线程自动阻塞,并释放等待状态改变的互斥锁。如果另一个线程改变了条件,它发信号给关联的条件变量,唤醒一个或多个等待它的线程,重新获得互斥锁,重新评价条件。...如果两进程共享可读写的内存,条件变量可以被用来实现这两进程间的线程同步。总之条件变量要和互斥锁一起来用使用。

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    初识Linux · 线程互斥

    前言: 本文的主题是线程互斥,但是我们不能光单独的把概念引出来,我们肯定要一个场景,所以我们将抢票这个场景引出来,模拟一下抢票的场景,随即引出今天的主题。...那么对于线程互斥这个主题,我们从以下几点介绍: 认识锁和它的接口->解决历史问题->原理角度理解锁->实现角度理解锁。...而这种锁,成为互斥锁,也就是用来防止多线程访问相同资源导致的数据不一致性问题。 好了,现在我们来解决部分历史问题。 历史问题 1.加锁的范围,粒度一定要尽量小。...4.如果线程申请锁失败了,线程应该阻塞。 如果线程申请锁失败了,意味着线程没有进入到“教室”的权利,此时它干啥呢?它啥也不能干,只能干坐着。 5.如果线程申请锁成功了,就继续向后运行。...tickets); tickets--; } else { break; } } 此时,线程互斥的全部内容就介绍完咯

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    Linux——多线程互斥

    多线程互斥 抢票问题 这里还需要用一个函数: 这里是以微妙做单位进行休眠的。 假设有1000张火车票,一共四个接口在抢,最后我们要看到什么现象呢? 因为多个线程进行交叉执行。...互斥锁 锁的接口 之前说过原子性是要么做,要么不做,这里再结合上面抢票问题说一下。...临界区:每个线程内部,访问临界资源的代码,就叫做临界区。 互斥:任何时刻,互斥保证有且只有一个执行流进入临界区,访问临界资源,通常对临界资源起保护作用。...所以对于其他线程而言,线程1有意义的状态只有两个。 申请锁前 释放锁后 站在其他线程角度,看待当前线程持有锁的过程就是原子的。...加锁和解锁的原理 经过上面的例子,大家已经意识到单纯的 i++ 或者 ++i 都不是原子的,有可能会有数据一致性问题 为了实现互斥锁操作,大多数体系结构都提供了swap或exchange指令,该指令的作用是把寄存器和内存单元的数据相交换

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    Linux Qt使用POSIX多线程条件变量、互斥锁(量)

    比如说需要对线程间共享的数据提供保护,使用互斥量同步、使用条件变量、使用读写锁同步等;各种同步方式用在什么情况下,开始编程时多线程使用的并不多,无法切身体会到这些问题,后来程序写的多了一点儿,慢慢接触到一些多线程的东西...好了,下面以一个实际的例子为背景,来说明Linux POSIX多线程的一些特性。...至于条件变量、互斥量(也就是互斥锁)的初始化在这里不再详细说明,只说明一些相对重要的地方。 1....首先对互斥量上锁,之后判断谓词状态,如果队列为空,则等待条件变量。等待条件变量时pthread_cond_wait()会自动释放互斥锁,这样其他线程才能够操作共享数据。...从条件变量等待中醒来后,会再次获得互斥锁,以操作共享数据。共享数据被操作完成后,再次释放互斥锁。这是我们使用条件变量等待的一个操作流程,如果我们不使用条件变量等待会是怎样的呢?

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    详解Linux多线程中互斥锁、读写锁、自旋锁、条件变量、信号量

    ---- Hello、Hello大家好,我是木荣,今天我们继续来聊一聊Linux中多线程编程中的重要知识点,详细谈谈多线程中同步和互斥机制。...互斥锁操作基本流程 访问共享资源前,对互斥锁进行加锁 完成加锁后访问共享资源 对共享资源完成访问后,对互斥锁进行解锁 对互斥锁进行加锁后,任何其他试图再次对互斥锁加锁的线程将会被阻塞,直到锁被释放 互斥锁特性...原子性:互斥锁是一个原子操作,操作系统保证如果一个线程锁定了一个互斥锁,那么其他线程在同一时间不会成功锁定这个互斥锁 唯一性:如果一个线程锁定了一个互斥锁,在它解除锁之前,其他线程不可以锁定这个互斥锁...非忙等待:如果一个线程已经锁定了一个互斥锁,第二个线程又试图去锁定这个互斥锁,则第二个线程将被挂起且不占用任何CPU资源,直到第一个线程解除对这个互斥锁的锁定为止,第二个线程则被唤醒并继续执行,同时锁定这个互斥锁...自旋锁的接口函数全部定义在include/linux/spinlock.h头文件中,实际使用时只需includelinux/spinlock.h>即可 示例 includelinux/spinlock.h

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    29.python 线程互斥锁Lock

    二.线程互斥锁 为了避免上述问题,我们可以利用线程互斥锁解决这个问题。那么互斥锁到底是个什么原理呢?互斥锁就好比排队上厕所,一个坑位只能蹲一个人,只有占用坑位的人完事了,另外一个人才能上! ?...1.创建互斥锁 导入线程模块,通过 threading.Lock() 创建互斥锁. # 导入线程threading模块 import threading   # 创建互斥锁 mutex = threading.Lock...注意:互斥锁一旦锁定之后要记得解锁,否则资源会一直处于锁定状态; 三.线程死锁 1.单个互斥锁的死锁:acquire()/release() 是成对出现的,互斥锁对资源锁定之后就一定要解锁,否则资源会一直处于锁定状态...,其他线程无法修改;就好比上面的代码,任何一个线程没有释放资源release(),程序就会一直处于阻塞状态(在等待资源被释放),不信你可以试一试~ 2.多个互斥锁的死锁:在同时操作多个互斥锁的时候一定要格外小心...四.重点总结 1.线程与线程之间共享全局变量需要设置互斥锁; 2.注意在互斥锁操作中 acquire()/release() 成对出现,避免造成死锁; 猜你喜欢: 1.python线程创建和传参 2

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    Linux线程-互斥与同步

    Linux互斥与同步 零、前言 一、Linux线程互斥 1、基本概念及引入 2、互斥量mutex介绍 3、互斥量的使用 4、互斥量原理 二、可重入/线程安全 1、基本概念 2、线程安全 3、重入函数 4...本章主要讲解学习Linux中对多线程的执行中的同步与互斥 一、Linux线程互斥 1、基本概念及引入 互斥相关概念: 临界资源:多线程执行流共享的资源就叫做临界资源 临界区:每个线程内部,...如果线程不在临界区中执行,那么该线程不能阻止其他线程进入临界区 注:要做到这三点,本质上就是需要一把锁,Linux上提供的这把锁叫互斥量 示图: 3、互斥量的使用 初始化互斥量: 静态分配...概念: 对于互斥锁来说被多个线程同时可见,也就是说互斥锁本身就是一个临界资源,所以互斥锁想要保护临界区的互斥性,那么互斥锁操作则一定是原子的 为了实现互斥锁操作,大多数体系结构都提供了swap...,等待的同时会将所申请到的互斥锁给释放,被唤醒的时候会同时将互斥锁给竞争上,保证数据安全 示图: 注:如果不释放互斥锁,那么其他线程无法成功申请到锁进而改变数据,也就没有办法通知等待的线程,那么申请到锁的线程一直等待

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    Linux线程同步与互斥

    Linux线程互斥 临界资源:多线程执行流共享的资源就叫做临界资源 临界区:每个线程内部,访问临界资源的代码,就叫做临界区 互斥:任何时刻,互斥保证有且只有一个执行流进入临界区,访问临界资源,通常对临界资源起保护作用...为此,Linux给我们提供了互斥锁,首先我们先来认识一下这些接口: 初始化互斥量的两种方式 如果定义的锁是静态或者全局的:   使用 pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER...; 宏进行初始化互斥量,那么这把锁就可以直接使用了。...解除与销毁锁 解除互斥锁: int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);   有加锁必然有解锁,当线程在临界资源内执行完毕后,需要释放当前锁,让其他线程进入...✈️互斥锁的底层实现  经过上面的例子,大家已经意识到单纯的 i++ 或者 ++i 都不是原子的,有可能会有数据一致性问题  为了实现互斥锁操作,大多数体系结构都提供了swap或exchange指令,该指令的作用是把寄存器和内存单元的数据相交换

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    【Linux】线程互斥与同步

    进程线程间的互斥相关背景概念 临界资源:多线程执行流共享的资源就叫做临界资源; 临界区:每个线程内部,访问临界资源的代码,就叫做临界区; 互斥:任何时刻,互斥保证有且只有⼀个执⾏流进⼊临界区,访问临界资源...代码必须要有互斥行为:当代码进入临界区执行时,不允许其他线程进入该临界区。 如果线程不在临界区中执行,那么该线程不能阻止其他线程进入临界区。 要做到这三点,本质上就是需要⼀把锁。...Linux上提供的这把锁叫互斥量。 如下图所示: 3....,该函数会将互斥量锁定,同时返回成功 发起函数调用时,其他线程已经锁定互斥量,或者存在其他线程同时申请互斥量,但没有竞争到互斥量,那么pthread_ lock调用会陷⼊阻塞(执行流被挂起),等待互斥量解锁...所以⼀定要用互斥锁来保护。没有互斥锁就无法安全的获取和修改共享数据。 简单来说就是线程在条件变量下等待时一定在临界资源内,当唤醒时一定需要重新持有锁,这样才能保护公共资源。

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