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Linux线程——锁

ai 2025/7/25 10:46:11

一.原子操作

CPU处理一个指令，进程/线程在处理完这个指令之前是不会失去CPU的
就像原子被认为是不可分割颗粒一样

如下代码是没有加锁的，就会可能因为cpu抢占问题在执行到一般的代码的时候不能往下执行，再次得到cpu的时候又重新执行造成混乱。

void* procucer(void * arg)
{
while(1){//创建一个链表的节点Node * newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));//initnewNode‐>data = rang()%100;newNode ‐>next = head;head = newNode;printf("+++product:%d\n",newNode‐>data);sleep(rang()%3);}
reutn NULL;
}

这个个代码就加上了互斥锁就不会出现混乱的问题

//示例代码2：
void* procucer(void * arg)
{while(1){//创建一个链表的节点Node * newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));//initnewNode‐>data = rang()%100;//加锁pthread_mutex_lock(&mutex);newNode ‐>next = head;head = newNode;printf("+++product:%d\n",newNode‐>data);//解锁pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(rang()%3);}reutn NULL;
}

二.死锁

造成死锁的原因：
1.自己锁自己

如下面代码加了两把锁，将自己锁在了第二把锁哪里

操作做完之后，一定要解锁

for(int i = 0;i<MAX;i++)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_mutex_lock(&mutex);//被阻塞在了这里int crt = number;
crt++;
number = crt;
printf("thread A id = %ld,number = %d\n",pthread_self(),number);pthread_mutex_unlock(&mutex);
usleep(10);
}

线程1 对共享资源A加锁成功-A锁
线程2 对共享资源B加锁成功-B锁

线程1访问共享资源B，对B锁加锁-线程1阻塞在B锁上
线程2访问共享资源A，对A锁加锁-线程2阻塞在A锁上

如何解决：
-让线程按照一定的顺序去访问共享资源
-在访问其他锁的时候，需要先将自己的锁解开
--try_lock，用try_lock加锁失败也不会堵塞

三.读写锁

1.读写锁是几把锁？

一把锁
pthread_rwlock_t lock;

2.读写锁的类型；

读锁-对内存做读操作
写锁-对内存做写操作

3.读写锁的状态

4.读写锁的特性：

线程A加读锁成功，又来了三个线程，做读操作，可以加锁成功
        读共享-并行处理
线程A加写锁成功，又来了三个线程，做读操作，三个线程阻塞
        写独占
线程A加读锁成功，又来了B线程加写锁阻塞，又来了C线程加读锁阻塞
        读写不可以同时进行
        写的优先级高

5.读写锁场景练习

线程A加写锁成功，线程B请求读锁
线程B阻塞，A写锁优先级高，写完才能B读

线程A持有读锁，线程B请求写锁
线程B阻塞

线程A拥有读锁，线程B请求读锁
线程B加锁，读可以共享资源

线程A持有读锁，然后线程B请求写锁，然后线程C请求读锁
        线程B阻塞，线程C阻塞
        线程B加锁，线程C阻塞
        线程C加锁

线程A持有写锁，然后线程B请求读锁，然后线程C请求写锁
        线程B阻塞，线程C阻塞
        线程C加锁，线程B阻塞
        线程B加锁

写锁优先级高，所以A写完到C才到B

6.读写锁的适用场景

互斥锁-读写串行
读写锁：
读：并行
写：串行
程序中的读操作 > 写操作的时候

7.主要操作函数

初始化读写锁
pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t* restrict rwlock,
const pthread_rwlockattr_t* restrict attr );，第二个参数是给所加属性

销毁读写锁
        pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t* rwlock):
加读锁
        pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t* rdlock);
                阻塞：之前对这把锁加的是写锁的操作

尝试加读锁
        pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t* rwlock);
        加锁成功：返回0
        失败：返回错误号

加写锁
        pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t* rwlock);
        阻塞：上一次加写锁还没解锁
        阻塞：上一次加读锁还没解锁

尝试加写锁
pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t* rwlock);
解锁
pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t* rwlock)