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...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...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。...，以及设置全局条件变量与全局互斥锁： #include #include #include #include #include
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
互斥 -> 互斥排斥：事件 A 与事件 B 不会同时发生 比如 多线程并发抢票场景中可以通过添加 互斥锁 的方式，来确保同一张票不会被多个线程同时抢到 3.1、互斥锁相关操作 3.1.1、互斥锁创建与销毁...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...队列是保证顺序性的重要工具 6.2、同步相关操作 6.2.1、条件变量创建与销毁 作为出自 原生线程库 的 条件变量，使用接口与 互斥锁 风格差不多，比如 条件变量 的类型为 pthread_cond_t...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。
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！...可重入与线程安全 概念 1.线程安全：多个线程并发同一段代码时，不会出现不同的结果。常见对全局变量或者静态变量进行操作，并且没有锁保护的情况下，会出现该问题。...可重入与线程安全的关系 1.函数是可重入的，那就是线程安全的。 2.函数是不可重入的，那就不能由多个线程使用，有可能引发线程安全问题。
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...2.5.7 可重入与线程安全的区别 可重入函数是线程安全函数的一种 线程安全不一定是可重入的，而可重入函数则一定是线程安全的。...2.7.2 死锁的4个必要条件 互斥条件：一个资源每次只能被一个执行流使用 （做不到） 请求与保持条件：一个执行流因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放 （可以通过接口trylock做到，他申请失败会直接返回...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
lock_guard && unique_lock lock_guard unique_lock 条件变量 条件变量原语 条件变量与互斥锁 注意事项 虚假唤醒与唤醒丢失 ⑴虚假唤醒 ⑵唤醒丢失...unique_lock是一个通用的互斥量锁定包装器，它允许延迟锁定，限时深度锁定，递归锁定，锁定所有权的转移以及与条件变量一起使用。...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。...存在多个线程是按照其队列入队顺序唤醒其中一个 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t * cptr); //广播，唤醒所哟与等待线程 条件变量与互斥锁 在服务器编程中常用的线程池...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。
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。...线程与条件变量的交互： 当线程调用 Wait 时，它会释放 mutex 锁，并在条件变量 _cond 上等待直到被唤醒。...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。
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。
互斥条件：一个资源每次只能被一个执行流使用，互斥其实就是加锁之后线程的串行执行。 请求与保持条件：一个执行流由于请求资源而阻塞时，对自己已经获得的资源保持不放。...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。...原本的计划是先将单生成单消费一个阻塞队列实现的生成消费模型，但是吧这样有点简单了，我们直接上难点的，越难才能越加深大家对线程同步与互斥，阻塞队列，条件变量的使用等等的理解，所以我们直接实现下面那种生产消费模型的代码...，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？
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。...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。
多线程互斥 互斥量mutex 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。...private: Mutex mutex_; }; 此时抢票的代码可以修改成以下的模样，只需要将锁作为参数传给类用以构造即可，不必再手动调用接口，且解锁过程就不需要我们显示的去调用； 可重入与线程安全...，死锁产生有四个必要条件： 1.互斥：一个共享资源每次被一个执行流使用 2.请求与保持：一个执行流因请求资源而阻塞，对已有资源保持不放 3.不剥夺：一个执行流获得的资源在未使用完之前，不能强行剥夺...；为了解决这个问题就提出了线程同步： 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 饥饿问题：某个线程一直占有资源，导致其他线程无法获得而处于饥饿状态...条件变量通常配合互斥锁一起使用 条件变量函数接口 #include //与互斥锁有些类似 //初始化 int pthread_cond_init(pthread_cond_t
同步与互斥 资料下载 1.1 内联汇编 1.1.1 C语言实现加法 1.1.2 使用汇编函数实现加法 1.1.3 内联汇编语法 1.1.4 编写内联汇编实现加法 1.1.5 earlyclobber...的例子 1.2 同步与互斥的失败例子 1.2.1 失败例子1 1.2.2 失败例子2 1.2.3 失败例子3 1.3 原子操作的实现原理与使用 1.3.1 原子变量的内核操作函数 1.3.2 原子变量的内核实现...内核中的同步与互斥的实现，需要先了解一下内联汇编：在C函数中使用汇编代码。...程序运行结果如下图所示: 1.2 同步与互斥的失败例子 注意：本节在GIT上没有源码。 一句话理解同步与互斥：我等你用完厕所，我再用厕所。 什么叫同步？就是条件不允许，我要等等。 什么是互斥？...同步与互斥经常放在一起讲，是因为它们之的关系很大，“互斥”操作可以使用“同步”来实现。我“等”你用完厕所，我再用厕所。这不就是用“同步”来实现“互斥”吗？
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。
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 ?...，要确保后面不会有线程再尝试加锁 int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex); 互斥量加锁与解锁 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t...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。
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。...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...EBUSY：互斥锁已经被初始化。 ENOMEM：内存不足，无法分配资源。 2、互斥锁加锁与解锁 2.1、互斥锁加锁 pthread_mutex_lock() 用于对互斥锁加锁。...EBUSY：互斥锁已经被其他线程持有，无法加锁。 EINVAL：互斥锁无效。 4、销毁互斥锁 使用完互斥锁后，应该通过 pthread_mutex_destroy() 释放与之相关的资源。...PTHREAD_MUTEX_DEFAULT：默认行为，通常与 PTHREAD_MUTEX_NORMAL 等价。
从而达到了消费者和生产者的同步与互斥关系。 总结：“321”原则 3种关系：①生产者和生产者的互斥关系。②消费者和消费者的互斥关系。...③生产者和消费者的互斥（互斥是为了保证共享资源的安全性）、同步关系。 2种角色：生产者线程和消费者线程。 1个交易场所：一段特定结构的缓冲区。...现在我们有了消费者线程，也有了生产者线程，并且它们都是线程安全的，加了互斥锁。...离开之后，又有生产者线程来了......这样就导致消费者线程永远进不来。这就只保证了生产者和消费者之间的互斥，保证了共享资源的安全性，但是没有维护好两者的同步关系！...通过上面的代码和结果，我们很明显地感受到了生产者和消费者之间的协同，也就是同步了！ 接下来我们完善这一份代码和一些细节的说明： ⭐细节1：我们在放入数据或拿数据的时候，是添加了互斥锁的！
三连即是对作者我写作道路上最好的鼓励与支持！前言 在现代软件开发中，多线程是一项重要的技术，而线程间的同步与互斥是其中关键的一部分。...本文将揭秘Java多线程同步的奥秘，帮助读者掌握线程间同步与互斥技巧。摘要 本文将全面解析Java多线程同步技术，包括线程间通信、锁、条件变量等。...我们将深入讨论如何实现线程的同步与互斥，以及应对线程安全问题的技巧。简介 多线程编程中，线程间的同步与互斥是保证数据一致性和程序正确性的关键。...小结 我们在面对Java多线程同步，我们可以知道，它是实现高效并发编程的重要技术之一。通过掌握线程间同步与互斥的技巧，我们能够开发出性能优越、可靠稳定的多线程应用程序。...总结 通过本文的学习，我们深入了解了Java多线程同步的关键技术和技巧。掌握线程间同步与互斥的技术，对于保证程序的正确性和性能至关重要。
原子变量 Linux源码中定义了一个类型为atomic_t的原子变量。...i)给原子变量v设置为iatomic_cmpxchg(v, old, new)比较old和v的值是否相等，如果相等，就把new赋值给v__atomic_add_unless(v, a, u)如果u不等与c
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。...互斥锁是一种同步机制，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的情况。...当一个线程调用 pthread_mutex_lock 并成功锁定互斥锁时，该线程可以继续执行与互斥锁保护的共享资源相关的代码。...5 线程同步问题 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，这就叫做同步。...这个互斥锁必须与条件变量 cond 关联，并且在调用 pthread_cond_wait 之前，调用线程必须已经持有这个互斥锁。 返回值 成功时，pthread_cond_wait 返回 0。
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