Linux多线程编程:加锁保护并发安全(linux多线程锁)
性
Linux是当今世界占有重要地位的操作系统,它具有很强的稳定性和可靠性。多线程编程是应用程序编写者为了提高程序效率必不可少的技术,在Linux系统上也可以使用。
Linux中的多线程编程处理比较复杂,它的安全性系需要我们去严格控制,这就需要使用加锁这样的机制来保证多个线程操作的安全性。Linux中提供了多种系统调用,允许开发者实现加锁的操作,如mutex、semaphore、rwlock等,它们通过不同的加锁方法为多线程编程带来安全性。
mutex也被称作互斥锁,它提供了对一段代码段的互斥访问,保证线程同步,一旦锁被占用,其他线程就会被挂起,等待解锁才能继续执行。mutex机制适用于一次只执行一段代码,同一时刻只允许有一个线程进行访问,适用于多线程对数据进行操作,以及对临界资源的互斥访问。下面是mutex的代码实例:
#include
pthread_mutex_t m;
void *thread_func(void *arg)
{
//加锁
pthread_mutex_lock(&m);
//临界区操作
// do something
//解锁
pthread_mutex_unlock(&m);
}
int main()
{
pthread_t t1;
int iRet=pthread_create(&t1,NULL,thread_func,NULL);
if(iRet!=0)
{
printf (“Create pthread error!\n”);
return iRet;
}
//其他操作
// do something
return 0;
}
semaphore和mutex有类似之处,它也能够实现同步机制,不同的是它可以同时让多个线程共享资源,并控制任务的完成数目。semaphore机制有效地控制了同一时刻只有一定数量的线程来访问某一资源,下面是semaphore的代码实例:
#include
sem_t s;
void *thread_func(void *arg)
{
//等待信号量
sem_wait(&s);
//临界区操作
// do something
//发送信号量
sem_post(&s);
}
int main()
{
//初始化信号量
sem_init(&s, 0, 1);
pthread_t t1;
int iRet=pthread_create(&t1,NULL,thread_func,NULL);
if(iRet!=0)
{
printf (“Create pthread error!\n”);
return iRet;
}
//其他操作
// do something
return 0;
}
rwlock,也叫读写锁,是一种更高级的锁机制,它可以分别控制读操作或写操作的安全性,当没有线程进行写操作时,多个线程可以同时对共享资源进行读取,当有线程在进行写操作时,写操作会具有排他性,即读操作和其他写操作都会被挂起,直到写操作完成之后才可以恢复。下面是rwlock的代码实例:
#include
pthread_rwlock_t rwlock;
void *read_func(void *arg)
{
//读取锁定
pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
//临界区操作
// do something
//解锁
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
}
void *write_func(void *arg)
{
//写入锁定
pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
//临界区操作
// do something
//解锁
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
}
int main()
{
pthread_t t1,t2;
int iRet=pthread_create(&t1,NULL,read_func,NULL);
iRet|=pthread_create(&t2,NULL,write_func,NULL);
if(iRet!=0)
{
printf (“Create pthread error!\n”);
return iRet;
}
//其他操作
// do something
return 0;
}
本文介绍了Linux中多线程编程的加锁机制,其中使用mutex、semaphore和rwlock这三种机制可以有效地实现多线程的安全操作,可以有效的保护多线程操作的安全性。