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...、联系与区别 三、常见锁概念 四、Linux线程同步 1、基本概念 2、条件变量的使用 3、条件变量等待 4、条件变量使用规范 五、POSIX信号量 1、信号量概念及介绍 2、信号量的使用 零、前言...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...线程同步 1、基本概念 同步概念与竞态条件： 同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从而有效避免饥饿问题，叫做同步 竞态条件：因为时序问题，而导致程序异常，
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...其实上面这个故事就是今天的主线，线程同步，为什么这么说呢？我们把人比作线程，在警察来之前，线程一直在占用这个锁，导致其他线程没办法拿到锁，一直处于等待状态，就会产生线程饥饿问题。...而上述的过程基本上做到了让不同线程在保证电话亭安全的前提下，让所有的线程访问临界资源具有了一定的顺序性。这个工作我们称为 线程同步。...同步：在保证 数据安全 的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问 临界资源，从而有效避免 饥饿问题，叫做 同步。 ✈️条件变量 实现线程同步，我们常用做法是使用条件变量。
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...Linux上提供的这把锁叫互斥量。 如下图所示： 3....线程同步 同步概念与竞态条件 同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从⽽有效避免饥饿问题，叫做同步 竞态条件：因为时序问题，而导致程序异常，我们称之为竞态条件。...条件等待是线程间同步的一种手段，如果只有⼀个线程，条件不满足，⼀直等下去都不会满足，所以必须要有⼀个线程通过某些操作，改变共享变量，使原先不满足的条件变得满足，并且友好的通知等待在条件变量上的线程。...结语 以上就是有关线程互斥与同步有关的内容啦，线程互斥指的是多个线程访问公共资源，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；线程同步指的是在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源
Linux上提供的这把锁叫互斥量 互斥锁在任何时刻，只允许一个线程进行资源访问 1.3 互斥量函数 初始化互斥量有两种方法： 如果定义的是全局或者静态的锁，可以只使用pthread_mutex_t 锁的名字...线程同步 2.1 条件变量 当⼀个线程互斥地访问某个变量时，它可能发现在其它线程改变状态之前，它什么也做不了 例如⼀个线程访问队列时，发现队列为空，它只能等待，只到其它线程将⼀个节点添加到队列中。...摇铃铛后，可以规定是唤醒一个线程还是唤醒全部 2.2 同步概念与竟态条件 同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从而有效避免饥饿问题，叫做同步。...2.4 为什么 pthread_cond_wait 需要互斥量 ❓ 条件等待是线程间同步的一种手段，如果只有一个线程，条件不满足，一直等下去都不会满足，所以必须要有一个线程通过某些操作，改变共享变量，使原先不满足的条件变得满足...线程同步和互斥：这个类的实现是线程安全的，确保了在多线程环境中通过条件变量来实现线程间的协调。
即通过 线程同步 解决 饥饿问题 ---- 原生线程库 中提供了 条件变量 这种方式来实现 线程同步 逻辑链：通过条件变量 -> 实现线程同步 -> 解决饥饿问题 条件变量：当一个线程互斥的访问某个变量时...Linux多线程【线程互斥与同步】的全部内容了，在本文中，我们首先认识到了多线程并发访问而导致的数据不一致问题，并通过多线程抢票这一个实例验证了现象；然后着重学习了互斥锁相关知识，包括互斥锁的概念、操作...、原理，以及多线程与互斥锁的封装；最后简单学习了线程同步相关内容，重点在于对条件变量的理解及使用。...至于互斥锁+条件变量的实战：生产者消费者模型将会在下一篇文章中完成 ---- 相关文章推荐 Linux多线程 =====:> 【初始多线程】、【线程控制】 Linux进程信号...】、【vim】、Linux 权限理解和学习、听说Linux基础指令很多？
所有需要进行后续的访问控制：同步与互斥！ 先来一些概念： 1.临界资源：凡是被线程共享访问的资源都是临界资源。比如说打印数据到显示器，显示器就是一个临界资源。...方法同步和互斥。 4.互斥：在任意时刻，只允许一个执行流访问某段代码（访问某部分资源），称之为互斥。...6.同步：一般而言，让访问临界资源的过程在安全的前提下（这个前提一般是互斥和原子性），让访问资源的执行流具有一定的顺序性！...1.使用 PTHREAD_ MUTEX_ INITIALIZER 初始化的互斥量不需要销毁 2.不要销毁一个已经加锁的互斥量 3.已经销毁的互斥量，要确保后面不会有线程再尝试加锁 互斥量的加锁和解锁...2.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。
，该函数会将互斥量锁定，同时返回成功 （2）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)，...多线程饥饿问题：纯互斥环境下，如果锁分配不均匀导致的问题。...同步可以解决这个问题，或者是让释放锁的线程去干点别的事，不要马上申请锁（不是说有互斥就会有饥饿，只不过我们要解决锁分配不均） 同步：让所有线程获取锁的时候按照一定的顺序排队（只有一个线程能抢到锁，但是却唤起了多个线程...问题2： 纯互斥和同步有什么联系 ——>纯互斥就是对线程的竞争资源的行为不加以管控，他有自己的应用场景，但是也有一定的局限性，比如说调度不均衡、竞争不均衡引发的线程饥饿问题，所以同步是解决他的一种方案！...（了解） 三、条件变量 3.1 线程同步 同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从而有效避免饥饿问题，叫做同步 竞态条件：因为时序问题，而导致程序异常，我们称之为竞态条件
Linux线程互斥 线程间互斥相关概念 临界资源：多线程执行流共享的资源叫做临界资源。...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 ?...循环等待条件:若干执行流之间形成一种头尾相接的循环等待资源的关系 避免死锁的方法 破坏死锁的四个必要条件 加锁顺序一致 避免锁未释放的场景 资源一次性分配 Linux线程同步 条件变量 当一个线程互斥地访问某个变量时...同步概念与竟态条件 同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从而有效避免饥饿问题，叫做同步 竞态条件：因为时序问题，而导致程序异常，我们称之为竞态条件。...条件等待是线程间同步的一种手段，如果只有一个线程，条件不满足，一直等下去都不会满足，所以必须要有一个线程通过某些操作，改变共享变量，使原先不满足的条件变得满足，并且友好的通知等待在条件变量上的线程。
对互斥量进行加锁，需要调用pthread_mutex_lock，如果互斥量已经上锁，调用线程将阻塞直到互斥量被解锁。对互斥量解锁，需要调用pthread_mutex_unlock。...互斥量通过控制对数据的访问实现了同步，而条件变量允许根据实际的数据值来实现同步。 没有条件变量，程序员就必须使用线程去轮询（可能在临界区），查看条件是否满足。这样比较消耗资源，因为线程连续繁忙工作。...而条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足，它常和互斥锁一起配合使用。使用时，条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足时，线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。...一旦其他的某个线程改变了条件变量，他将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。一般说来，条件变量被用来进行线程间的同步。...这种效应成为”虚假唤醒”(spurious wakeup) Linux帮助里面有 为什么不去修正，性价比不高嘛。 所以通常的标准解决办法是这样的（妙！）
线程互斥 库函数strncpy 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...要做到这三点，本身是上就是需要一把锁，linux上提供这把锁叫互斥量 互斥量的接口 初始化互斥量的两种方法 方法1：静态分配 pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER...，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...，C++11也有，比如: std : : mutex mtx; std : : lock_guard guard ( mtx ) ; 线程同步 条件变量 当⼀个线程互斥地访问某个变量时，它可能发现在其它线程改变状态之前...同步概念与竞态条件 同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从⽽有效避免饥饿问题，叫做同步 竞态条件：因为时序问题，⽽导致程序异常，我们称之为竞态条件。
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。
，所以对于生产者和消费者之间仅仅只有互斥关系是不够的，还需要有同步关系。...c.由于生产和消费的互斥与同步关系，提升了生产消费模型的效率。...为了能够让多线程协同工作，就需要实现多线程的同步关系，为了维护同步关系，就需要引入条件变量。那条件变量是一个什么东西呢？他其实和互斥锁一样，都是一个数据类型定义出来的对象。...，即为多生产多消费，并且实现两个阻塞队列，在这种复杂环境下依旧能够保持线程间的同步与互斥式的访问共享资源。...而能够实现的原因还是因为我们有锁来保证多线程访问共享资源的互斥性，还有条件变量来保证多线程在互斥访问共享资源时的同步性。 2.生产消费模型高效在哪里？
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。
而在多线程中，同步是指协同、协助、互相配合，主要目的是协调步骤，按照预先定好的顺序依次运行。...线程同步就是指，一个线程在发出某一功能调用时，在没有得到结果之前，该调用不返回，并且同时其它线程为保证数据一致性，不能调用该功能。...如果没有同步机制，会产生“与时间有关的错误 time related”，为了避免这种数据混乱，线程之间必须要同步。通过同步就可以解决这种与时间有关的错误，避免数据混乱。...实际上，线程之间、进程之间、信号之间都需要同步机制。也就是说，多个控制流共同操作一个共享资源的情况，都需要同步。数据混乱主要有三个原因： 资源共享（共享资源可能会导致数据混乱，而独享资源则不会）。...所以，解决方法只能从同步机制下手，在访问共享资源的时候使用互斥机制。 二、互斥量mutex 1.
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。...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。...Linux线程同步 同步概念与竞态条件 同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从而有效避免饥饿问题，叫做同步 竞态条件：因为时序问题，而导致程序异常，我们称之为竞态条件...如上图，线程2一直抢到票，其他线程一直抢不到，这时候就需要线程同步 条件变量 当一个线程互斥地访问某个变量时，它可能发现在其它线程改变状态之前，它什么也做不了。...，最后一种是互斥和同步的关系 基于BlockingQueue的生产者消费者模型 在多线程编程中阻塞队列(Blocking Queue)是一种常用于实现生产者和消费者模型的数据结构。
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。...，为了解决这个问题：我们在数据安全的情况下让这些线程按照一定的顺序进行访问，这就是线程同步 饥饿状态：得不到锁资源而无法访问公共资源的线程处于饥饿状态。...线程同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从而有效避免饥饿问题，叫做同步 条件变量 当一个线程互斥地访问某个变量时，它可能发现在其他线程改变状态之前，它什么也做不了
被称为 非临界区 用于 衡量 线程代码的 让多个线程安全的访问临界资源 —— 加锁 即完成互斥访问 把三条指令，看起来就像一条指令 被称为 原子性 (要么就不执行，要执行就都执行) 2....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 ---- 在主函数内部，通过 TData 类型new一个对象td，将公共的锁传递给所有线程 将对象td...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
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。...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。...这就可以让所有的线程获取钥匙，按照一定的顺序，这种按照一定顺序性获取资源的称为同步，这个我们后面详谈。
然而，多线程编程也是一把双刃剑，它在带来性能提升的同时，也引入了线程安全、资源竞争等复杂问题 线程互斥与同步，正是解决这些问题、确保多线程程序正确运行的关键技术。...它们如同一道坚固的防线，守护着程序的并发性，防止数据被意外篡改，确保资源被公平、高效地利用 本文旨在深入探讨Linux多线程编程中的线程互斥与同步机制。...通过生动的示例和详实的分析，帮助读者理解这些技术背后的原理，掌握如何在Linux环境下正确使用它们来构建健壮、高效的多线程应用 让我们一同踏上这段探索之旅，揭开Linux多线程编程中线程互斥与同步的神秘面纱...Linux上提供的这把锁叫互斥量！ 互斥量用于多线程编程中的同步机制，用于防止多个线程同时访问共享资源，从而避免数据竞争和不一致性。...总结 在探索Linux多线程编程的旅程中，我们深入了解了线程互斥与同步的重要性及其实现机制。
今天是最后一篇关于Linux线程编程的文章分享，在这里我们先掌握基础的概念及其应用，后面在慢慢去深入学习。最近看到一句说的非常在理：理论’是你知道是这样，但它却不好用。...// 子线程被阻塞，主线程可以激活，这就是线程的同步问题。...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。...条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，主要包括两个动作：一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起；另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）。条件的检测是在互斥锁的保护下进行的。...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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