探究Linux线程安全函数，保障程序运行稳定（linux线程安全函数）

Linux系统是全球IT行业应用最广泛的操作系统，它拥有稳定性高、安全性好等优点。为了保证在多任务环境中各个程序的正常执行，Linux提出了线程安全函数，这类函数可以保护程序的正确运行。

Linux线程安全函数主要由以下几类组成：

一、锁相关函数

锁相关函数是各种线程安全函数的基础，主要用于加锁/解锁/状态判断等操作。如Linux官方提供的pthread_mutex_lock/pthread_mutex_unlock/pthread_mutex_trylock等函数，它们的实现可能依赖操作系统的原语，用来实现精确的加锁/解锁，最大程度地保障线程安全：

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *lock)

{

// 加锁操作

}

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *lock)

{

// 解锁操作

}

二、原子操作函数

原子操作函数是现代操作系统中非常重要的函数，主要用于保证多线程、多 CPU 之间多个任务之间变量的共享。Linux官方提供了一些原子操作函数，如atomic_add、atomic_cmpxchg/atomic_cmpxchg_acq这些函数。

// atomic_add 示例

static inline int atomic_add(int i, atomic_t *v)

{

return __atomic_add_unless(&v->counter, i, 0);

}

// atomic_cmpxchg 示例

static inline int atomic_cmpxchg(atomic_t *v, int old, int new)

{

int ret;

__atomic_compare_exchange(&v->counter, &ret, &new, 0, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST);

return ret;

}

三、 Memory Barrier 函数

Memory Barrier 就是简称 mb，它用于禁止 CPU 将指令重排序到某个操作之前或之后，以保证指令按照原有顺序执行。它可以有效保证多线程、多处理器间代码的正确运行：

// Memory Barrier 示例

static inline void mb(void)

{

asm volatile(“mfence” : : : “memory”);

}

Linux线程安全函数的应用要非常细心，以避免多线程程序出现漏洞，因此，在操作系统的实现过程中，Linux花费了大量的精力去设计这些线程安全函数，从而最大限度地保障程序的正确运行，实现程序稳定可靠。