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，...避免死锁算法： 死锁检测算法 银行家算法 四、Linux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，...条件不会无缘无故的突然变得满足了，必然会牵扯到共享数据的变化，所以一定要用互斥锁来保护，没有互斥锁就无法安全的获取和修改共享数据 进入访问临界资源时，申请互斥锁，当遇到条件变量等待时，传入第二个参数互斥锁
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...✈️互斥锁的底层实现 经过上面的例子，大家已经意识到单纯的 i++ 或者 ++i 都不是原子的，有可能会有数据一致性问题 为了实现互斥锁操作,大多数体系结构都提供了swap或exchange指令,该指令的作用是把寄存器和内存单元的数据相交换...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。...条件不会无缘无故的突然变得满足了，必然会牵扯到共享数据的变化。所以⼀定要用互斥锁来保护。没有互斥锁就无法安全的获取和修改共享数据。...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
若没有适当的同步机制，可能会发生以下情形： 线程 a 和 线程 b 都检查 tickets 的值是否大于 0。...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...条件变量允许线程在某些条件下等待并在条件满足时被唤醒，常用于实现线程间的同步和通信。...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。...、生产和消费)前两种是互斥关系，最后一种是互斥和同步的关系 3.2 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
我们模拟多个线程抢票的过程 ticket共享数据导致了数据不一致问题，这必然是和多线程访问是有关系的！而会出现多多卖三张票，肯定和--的操作有关！他是不安全的！！ ...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...总结1： 为了实现互斥锁操作,大多数体系结构都提供了swap或exchange指令,该指令的作用是把寄存器和内存单 元的数据相交换,由于只有一条指令,保证了原子性,即使是多处理器平台（意思是虽然有多个cpu...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
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？
线程的同步和互斥： 线程的同步：指多线程通过特定的手段（如互斥量）来控制线程之间的执行顺序。 线程的互斥：实指对共享资源的约束访问。...多线程环境中，某些资源只允许一个线程使用，这类资源成为临界资源，线程之间的关系就表现为互斥的。 线程之间的同步和互斥是通过操作系统的信号量和 PV 操作原语来实现的。...互斥体（Mutex）： 表现互斥现象的数据结构，也被当作二元信号灯。一个互斥基本上是一个多任务敏感的二元信号，它能用作同步多任务的行为，它常用作保护从中断来的临界段代码并且在共享同步使用的资源。...PV 原语： PV 原语通过操作信号量来处理进程间的同步与互斥的问题。其核心就是一段不可分割不可中断的程序。信号量是由操作系统来维护的，用户进程只能通过初始化和两个标准原语（P、V 原语）来访问。...ReentrantLock 是 “一个可重入的互斥锁 Lock，它具有与使用 synchronized 方法和语句所访问的隐式监视器锁相同的一些基本行为和语义，但功能更强大。
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。...2.临界区：我们写的代码中，访问临界资源的那段代码称为临界区。 3.需要对临界区进行保护，本质是对临界资源的保护。方法同步和互斥。...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...可重入和线程安全的区别 1.可重入函数是线程安全函数的一种。 2.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。
我们要讲的互斥锁和上面举得不是很好的例子，不过道理是一样的：当多线程中的一个线程正在访问一个共享变量时，它会先上锁（也就是说上锁之后，其他线程不能对这个共享变量操作了，其他线程处于等待状态），然后对这个共享变量操作使用完之后...，它才会把这个锁给打开，接着给其他线程来使用这个共享变量，其它线程在操作这个共享变量的时候，也是按照这个规律来操作的，这样的话，就能实现多线程的同步了（这里的同步，是多线程对共享的变量达到相同的操作）。...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。
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。...条件不会无缘无故的突然变得满足了，必然会牵扯到共享数据的变化。所以一定要用互斥锁来保护。没有互斥锁就无法安全的获取和修改共享数据。 由于解锁和等待不是原子操作。
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。...但是互斥锁一个明显的缺点是它只有两种状态：锁定和非锁定。...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。...⑵唤醒丢失 无论哪种等待方式，都必须和一个互斥量配合，以防止多个线程来打扰。 互斥锁必须是普通锁或适应锁，并且在进入pthread_cond_wait之前必须由本线程加锁。
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...但有时候，很多变量都需要在线程间共享，这样的变量称为共享变量，可以通过数据的共享，完成线程之间的交互。 多个线程并发的操作共享变量，会带来⼀些问题。...如果多个线程同时要求进入临界区的代码，并且临界区没有线程在执行，那么只能一个线程进入该临界区 如果现场不在临界区中执行，那么该现场就不能阻止其他进程进入临界区 要做到这三点，本身是上就是需要一把锁，linux...，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。...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...1、互斥锁的初始化 互斥锁在使用之前必须先进行初始化操作。 可以通过两种方式来初始化互斥锁：静态初始化和动态初始化。...以下例子中，线程 A 锁定 mutex1，线程 B 锁定 mutex2，接着 A 和 B 分别尝试锁定对方已经持有的互斥锁，导致相互等待，程序进入死锁状态。...EINVAL：互斥锁属性无效。 互斥锁的正确使用包括初始化、加锁、解锁和销毁。 通过静态或动态方法初始化互斥锁，根据需求选择合适的锁类型，可以有效避免线程竞争和死锁问题。
线程同步基础 临界资源：每次只允许一个线程进行访问的资源 线程间互斥：多个线程在同一时刻都需要访问临界资源 线程锁能够保证临界资源的安全性，通常，每个临界资源需要一个线程锁进行保护。...C、系统中的每个线程按照严格递增的次序请求临界资源 QMutex, QReadWriteLock, QSemaphore, QWaitCondition 提供了线程同步的手段。...互斥量QMutex QMutex 提供相互排斥的锁，或互斥量。...互斥锁QMutexLocker 在较复杂的函数和异常处理中对QMutex类mutex对象进行lock()和unlock()操作将会很复杂，进入点要lock()，在所有跳出点都要unlock()，很容易出现在某些跳出点未调用...） 互斥锁解锁： 出了作用域自动解锁（在析构函数中解锁） 使用互斥锁进行线程的同步 #include "mythread.h" #include extern int global_Val
，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？
在多进程或多线程的操作系统环境中，同步和互斥是关键的概念，用于确保共享资源的正确访问。...下面是同步和互斥的设计原理以及在 Linux 中的实现方式： unsetunset同步（Synchronization）unsetunset 同步是指协调多个执行线程或进程的执行，以确保它们按照一定的顺序执行或在特定的条件下等待...常见的同步机制包括信号量、条件变量和屏障等。 设计原理 原子操作： 原子操作是不可分割的操作，要么全部执行，要么都不执行。在同步中，原子操作是确保线程或进程安全执行的基本要素。...在 Linux 中，自旋锁通常通过 spin_lock 和 spin_unlock 进行操作。 以上是在 Linux 中实现同步和互斥的一些常见机制。...请注意，实际应用中的同步和互斥可能更加复杂，具体的设计取决于应用的需求。 下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用 Linux 中的 pthread_mutex_t 来实现互斥锁。
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。...> #include #include using namespace std; //当成结构体来用，里面存放的是线程名称和锁 class BuyTicket...（代码量小）；加锁是程序员行为，如果要对公共资源加锁那么每个线程都要加锁 加锁如何做到原子性 为了实现互斥锁操作,大多数体系结构都提供了swap或exchange指令，该指令的作用是把寄存器和内存单元的数据相交换...，也就是说我一直占着资源做着无意义的动作，虽然不违反规定，但是造成了其他线程的饥饿问题；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 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。
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。...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。...线程间缺乏同步机制 这三点中，前两点都是无法更改的，因为资源共享是提高数据传递效率的最佳方法，而一旦资源共享，就势必会出现竞争，只要存在竞争，就可能会导致数据混乱。...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....交叉锁，同一个临界资源有两把锁k1和k2，此时线程1和线程2分别持有k1和k2导致永久阻塞；可以通过给锁的申请限制申请顺序来解决，或者已拥有一把锁，当另一把锁不可获取的时候，释放已持有的锁。
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。...、生产和消费)前两种是互斥关系，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
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