linux mutex防止死锁

Linux Mutex防止死锁的基础概念

互斥锁（Mutex）是一种同步机制，用于保护共享资源，确保在任何时刻只有一个线程可以访问该资源。Mutex通过锁定机制来实现这一点，当一个线程获得锁时，其他试图获得该锁的线程将被阻塞，直到锁被释放。

死锁的原因

死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放资源，导致所有涉及的线程都无法继续执行的情况。常见的死锁原因包括：

循环等待：线程A等待线程B释放资源，而线程B又在等待线程A释放资源。
持有并等待：线程持有一个资源并等待另一个资源，而另一个线程持有该资源并等待第一个线程释放资源。
不可抢占：资源只能由持有它的线程主动释放，不能被强制剥夺。
资源分配顺序不当：线程获取资源的顺序不一致，可能导致循环等待。

防止死锁的策略

避免循环等待：通过规定资源获取的顺序，确保所有线程以相同的顺序请求资源。
使用超时机制：在尝试获取锁时设置超时时间，如果超时则放弃获取并释放已持有的锁。
资源分级：将资源进行分级，高优先级资源优先获取，低优先级资源在高优先级资源释放后再获取。
使用try_lock：尝试获取锁，如果失败则立即返回而不是阻塞，这样可以避免无限期等待。

示例代码

以下是一个简单的C语言示例，展示了如何使用pthread_mutex_t来防止死锁：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mutex2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* thread1(void* arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    printf("Thread 1 acquired mutex1\n");
    sleep(1); // 模拟工作
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    printf("Thread 1 acquired mutex2\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    return NULL;
}

void* thread2(void* arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex1); // 修改为先获取mutex1
    printf("Thread 2 acquired mutex1\n");
    sleep(1); // 模拟工作
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    printf("Thread 2 acquired mutex2\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t t1, t2;
    pthread_create(&t1, NULL, thread1, NULL);
    pthread_create(&t2, NULL, thread2, NULL);

    pthread_join(t1, NULL);
    pthread_join(t2, NULL);

    return 0;
}

在这个示例中，两个线程都以相同的顺序获取mutex1和mutex2，从而避免了死锁。