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小白如何自己做网站,可以打开的网站,网站后台程序开发,免费收录网站大全在多线程编程中#xff0c;临界资源#xff08;全局变量、文件、设备等会被多线程读写的资源#xff09;的访问控制是核心问题#xff0c;主要通过互斥和同步机制解决#xff0c;同时需规避死锁风险。一、互斥1. 概念对临界资源的排他性访问#xff0c;即同一时刻只能有一…在多线程编程中临界资源全局变量、文件、设备等会被多线程读写的资源的访问控制是核心问题主要通过互斥和同步机制解决同时需规避死锁风险。一、互斥1. 概念对临界资源的排他性访问即同一时刻只能有一个线程对临界资源进行读写操作。问题根源多线程并发执行时指令可能被穿插调度如A对应的汇编指令分 3 步执行导致数据一致性破坏。核心目标保证临界区代码访问临界资源的代码的原子性。2. 互斥锁的使用步骤定义 → 初始化 → 加锁 → 解锁 → 销毁3. 相关函数POSIX 标准操作函数原型功能说明定义pthread_mutex_t mutex;声明互斥锁变量初始化int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);初始化互斥锁attr为NULL表示默认属性成功返回 0失败返回非零加锁int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);对临界区加锁若锁已被占用则线程阻塞加锁后代码为原子操作一次调度必完成成功返回 0失败返回非零解锁int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);释放互斥锁解锁后其他线程可竞争锁成功返回 0失败返回非零销毁int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);销毁已初始化的互斥锁成功返回 0失败返回非零4. 注意事项加锁和解锁必须由同一个线程执行。临界区代码需短小精悍避免休眠、大耗时操作否则会降低多线程效率。二、同步1. 概念线程按照特定先后顺序对临界资源进行排他性访问是互斥的特例互斥包含同步。实现方式常用信号量计数信号量可实现线程间的交叉释放如线程 1 释放资源唤醒线程 2线程 2 释放资源唤醒线程 1。2. 信号量的使用步骤定义 → 初始化 → PV 操作 → 销毁3. 相关函数操作函数原型功能说明定义sem_t sem;声明信号量变量初始化int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);初始化信号量pshared0为线程间使用pshared≠0为进程间使用value为信号量初始值二值信号量常用 0/1计数信号量可大于 1成功返回 0失败返回 - 1P 操作申请资源int sem_wait(sem_t *sem);判断信号量是否有资源有资源value≥1则value-1并继续执行无资源value0则线程阻塞成功返回 0失败返回 - 1V 操作释放资源int sem_post(sem_t *sem);释放资源value1线程不会阻塞成功返回 0失败返回 - 1销毁int sem_destroy(sem_t *sem);销毁已初始化的信号量成功返回 0失败返回 - 14. 注意事项信号量允许临界区有短暂休眠或小耗时操作相较于互斥锁更灵活。二值信号量value0/1用于单一资源的同步计数信号量value1用于多份资源的互斥访问。三、死锁1. 概念因锁资源的申请 / 释放逻辑不合理导致线程 / 进程无法正常执行的现象。2. 产生死锁的四个必要条件缺一不可1互斥条件一个资源每次只能被一个线程 / 进程使用。2请求与保持条件线程 / 进程因请求资源阻塞时对已获得的资源保持不放。3不剥夺条件线程 / 进程已获得的资源在未使用完之前不能被强行剥夺。4循环等待条件若干线程 / 进程形成头尾相接的循环等待资源关系。