Linux进程同步：互斥锁怎么用 - 问答

在Linux中，互斥锁（mutex）是一种用于实现进程或线程间同步的机制，确保多个进程或线程不会同时访问共享资源。以下是使用互斥锁的基本步骤：

1. 初始化互斥锁

在使用互斥锁之前，需要先初始化它。可以使用pthread_mutex_init函数来初始化一个互斥锁。

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex;

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);

mutex：指向要初始化的互斥锁。
attr：指向互斥锁属性的指针，通常设置为NULL以使用默认属性。

2. 加锁

在访问共享资源之前，需要先对互斥锁进行加锁操作。可以使用pthread_mutex_lock函数来实现。

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

mutex：指向要加锁的互斥锁。

3. 解锁

在访问完共享资源之后，需要释放互斥锁。可以使用pthread_mutex_unlock函数来实现。

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

mutex：指向要解锁的互斥锁。

4. 销毁互斥锁

在不再需要使用互斥锁时，应该销毁它以释放相关资源。可以使用pthread_mutex_destroy函数来销毁一个互斥锁。

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

mutex：指向要销毁的互斥锁。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示了如何使用互斥锁来保护共享资源：

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

#define NUM_THREADS 5

int shared_resource = 0;
pthread_mutex_t mutex;

void* thread_func(void* arg) {
    int thread_id = *(int*)arg;

    // 加锁
    pthread_mutex_lock(&mutex);

    // 访问共享资源
    shared_resource++;
    printf("Thread %d: shared_resource = %d\n", thread_id, shared_resource);

    // 解锁
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t threads[NUM_THREADS];
    int thread_ids[NUM_THREADS];

    // 初始化互斥锁
    if (pthread_mutex_init(&mutex, NULL) != 0) {
        perror("pthread_mutex_init");
        return 1;
    }

    // 创建线程
    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        thread_ids[i] = i;
        if (pthread_create(&threads[i], NULL, thread_func, &thread_ids[i]) != 0) {
            perror("pthread_create");
            return 1;
        }
    }

    // 等待线程结束
    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    // 销毁互斥锁
    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return 0;
}

在这个示例中，多个线程并发地访问共享资源shared_resource，通过互斥锁确保每次只有一个线程可以访问该资源。

注意事项

在使用互斥锁时，必须确保在所有可能的代码路径上都进行了加锁和解锁操作，以避免死锁。
互斥锁是可重入的，即同一个线程可以多次锁定同一个互斥锁而不会导致死锁。
在多线程程序中，互斥锁通常用于保护共享数据结构或临界区。

通过以上步骤和示例代码，你可以有效地使用互斥锁来实现进程或线程间的同步。

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