使用pthread_mutex_lock鎖定資源是什么意思？

Question

我是多線程技術的新手，我很難克服相互排斥的問題。

這是pthread_mutex_lock的原型

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

手冊頁指出， The mutex object referenced by mutex shall be locked by calling pthread_mutex_lock().

首先，我的理解是您使用互斥鎖來鎖定共享資源，以便在任何時候只有一個線程可以訪問它。 為了爭辯，我們假設共享資源是一個名為myVariable的全局變量。 現在，如果我們要鎖定myVariable，我應該能夠使用鎖定機制來鎖定myVariable ，但是鎖定mutex object意味着什么？ 我的意思是，如果我調用pthread_mutex_lock(&someMutex) ，我是在鎖定myVariable還是其他？

所有地說，如果我想使用互斥，應該不是我能夠做類似pthread_mutex_lock(myVariable)而不是做pthread_mutex_lock(&someMutex)

另外，這個someMutex對象如何對應於myVariable？ 這個someMutex對象如何鎖定對myVariable訪問？

PS假設我之前已經聲明過someMutex 。

PPS我覺得這個問題可能很廣泛，但那又不應該，因為我要問的是實際上有特定答案的東西（如果我錯了，請糾正我）。

Answer 1

互斥鎖不知道互斥鎖及其保護的對象之間的關聯，也不必一定如此。 假設我們有兩個正在合作的人，他們需要共享汽車。 我們不希望一個人在另一人使用汽車時嘗試使用它。 他們可以制定一條簡單的規則-除非您拿着紅色蘿卜，否則不要弄亂汽車。 由於只有一個人可以握住蘿卜，因此請確保他們在嘗試使用汽車時不會互相沖突。 蘿卜不必知道它在“保護”汽車。 只要他們倆都獨自離開汽車，除非他們都是蘿卜，那蘿卜就保護了汽車。

互斥量是蘿卜。 鎖定互斥體將保持蘿卜，直到需要時其他人將其放下。 解鎖互斥鎖可以將蘿卜放置在其他人可以獲取的地方。

互斥對象保護的變量或對象是汽車。 蘿卜保護汽車不是來自於蘿卜所做的任何事情，而是來自每個遵守該規則的人，除非您擁有蘿卜，否則請勿觸摸汽車。 互斥體保護對象的同上。

Answer 2

someMutex基本上只是一個數字變量，它不直接對應於myVariable

一般順序概念

lock(someMutex) {
    while (someMutex != 0) {}
    someMutex = 1;
}

unlock(someMutex) {
    someMutex = 0;
}

Answer 3

互斥鎖保護代碼區域，因此一次僅一個執行線程將一次執行該區域。

互斥鎖是基本的構建塊，應用此互斥鎖以獲得所需的結果是您的責任。

如果要更改共享變量，可以執行以下操作：

void changeit(int val)
{
    pthread_mutex_lock(&someMutex);
    global_variable = val;
    pthread_mutex_unlock(&someMutex);
}

這部分意味着在互斥鎖的鎖定/解鎖之間，一次只能有一個線程執行該代碼。 這是為了確保

• global_variable = val; 是原子運行的，例如，如果同時運行2個賦值，則不能保證結果將是任何有意義的值（不能保證單個賦值語句是原子執行的，或者是匯編/機器代碼中的1條指令）

• 讀取global_variable的任何人都將完全在更改它之前或之后進行此操作，因此他們不會看到更改中存在任何不一致的值。

這也意味着在鎖定同一個互斥鎖的同時，其他訪問（讀取和/或寫入）global_variable的人也必須這樣做（例如，讀取變量），您可以執行以下操作：

int readit(void)
{
    int val;
    pthread_mutex_lock(&someMutex);
    val = global_variable;
    pthread_mutex_unlock(&someMutex);
    return val;
}

所以， someMutex對應global_variable只有在代碼編寫的方式，它依賴於你，程序員，正確地做到這一點-之間不存在內在聯系global_variable和someMutex 。

如果兩個變量連接在一起對您的程序有意義，並且必須始終一起讀取或寫入，則互斥鎖可以使您做到這一點-您可以讀取/更改2個變量，而不是如上面的代碼所示讀取/寫入單個變量保持互斥時。 同樣，互斥鎖對這兩個變量一無所知，其影響全部在於代碼的結構。