Linux下如何实现互斥锁读写？-猿码集

1. 互斥锁简介

互斥锁是一种常用的线程同步机制，用于保护共享资源的访问，防止多个线程同时读写同一块数据造成数据一致性问题。在Linux下，可以使用互斥锁来实现对共享资源的并发控制。

2. pthread库

2.1 简介

pthreads是POSIX线程库的简称，它是一套面向多线程应用程序的API，提供创建、同步、调度和销毁线程的函数。在Linux下，使用pthreads库可以方便地实现互斥锁的读写。

2.2 pthread_mutex_t结构体

pthreads库提供了一个用于互斥锁的结构体pthread_mutex_t，用于声明和管理互斥锁。

typedef struct
{
    int __m_reserved;
    char __m_pad[48];
} pthread_mutex_t;

pthread_mutex_t结构体中的成员变量的具体定义是由系统实现的，开发人员不需要了解其具体实现方式。

3. 互斥锁的创建和销毁

3.1 创建互斥锁

在使用互斥锁之前，首先需要创建互斥锁。使用pthread_mutex_init函数可以创建互斥锁，并初始化相关的属性。函数原型如下：

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);

其中，参数mutex是指向互斥锁的指针，attr是互斥锁的属性指针。可以使用NULL参数表示使用默认属性。

3.2 销毁互斥锁

在使用完互斥锁后，需要销毁互斥锁以释放资源。使用pthread_mutex_destroy函数可以销毁已经创建的互斥锁。函数原型如下：

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

其中，参数mutex是指向需要销毁的互斥锁的指针。

4. 互斥锁的加锁和解锁

4.1 加锁

在需要对共享资源进行操作时，需要加锁来保护共享资源。使用pthread_mutex_lock函数可以加锁。

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

其中，参数mutex是指向互斥锁的指针。如果互斥锁已经被其他线程锁住，则调用线程会被阻塞，直到互斥锁被解锁。

4.2 解锁

在对共享资源的操作完成后，需要解锁以允许其他线程访问该资源。使用pthread_mutex_unlock函数可以解锁。

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

其中，参数mutex是指向互斥锁的指针。如果互斥锁没有被锁住，则解锁操作没有实际作用。

5. 互斥锁的读写

互斥锁的读写操作需要根据具体的需求来设计。下面是互斥锁的读写操作的一个示例：

pthread_mutex_t mutex;
int shared_data;
void *reader_thread(void *arg)
{
    while (1)
    {
        // 加锁
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        // 读取共享资源
        int temp = shared_data;
        // 解锁
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        // 输出读取结果
        printf("Reader: shared_data = %d\n", temp);
    }
}
void *writer_thread(void *arg)
{
    while (1)
    {
        // 加锁
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        // 修改共享资源
        shared_data++;
        // 解锁
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        // 输出修改结果
        printf("Writer: shared_data = %d\n", shared_data);
    }
}
int main()
{
    // 创建互斥锁
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    // 创建读取线程
    pthread_t reader;
    pthread_create(&reader, NULL, reader_thread, NULL);
    // 创建写入线程
    pthread_t writer;
    pthread_create(&writer, NULL, writer_thread, NULL);
    // 等待线程结束
    pthread_join(reader, NULL);
    pthread_join(writer, NULL);
    // 销毁互斥锁
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    return 0;
}

上面的示例代码中，有一个共享资源shared_data，一个读取线程reader_thread和一个写入线程writer_thread。读取线程和写入线程通过互斥锁来保护对共享资源的读写操作。

6. 总结

本文介绍了在Linux下如何使用互斥锁实现对共享资源的读写。通过pthread库提供的pthread_mutex_t结构体以及相应的函数，可以创建、销毁、加锁和解锁互斥锁，从而保证对共享资源的并发控制。

互斥锁的使用可以避免多线程访问共享资源时发生数据竞争的问题，保证数据的一致性。同时，互斥锁也可以用于实现线程之间的同步。

Linux下如何实现互斥锁读写？