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Linux下的條件鎖使用技巧(條件鎖linux)

條件鎖定( condition Variable)是一種常用的同步機(jī)制,通常采用互斥量(Mutex)和條件變量(Condition Variable)兩個(gè)組件來(lái)構(gòu)成。linux操作系統(tǒng)中基于互斥量和條件變量來(lái)實(shí)現(xiàn)條件鎖定,既可以保證臨界區(qū)代碼在多線程(以及多進(jìn)程)情況下只有一個(gè)線程(進(jìn)程)在同時(shí)運(yùn)行,又可以保證同一時(shí)刻只有一個(gè)線程(進(jìn)程)在等待狀態(tài),適用于多線程同步以及線程間通信。

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在實(shí)際的編程中,Linux下的條件鎖使用技巧非常重要。一般來(lái)說(shuō),Linux條件鎖的使用需要同時(shí)編寫互斥量和對(duì)應(yīng)的條件變量,執(zhí)行順序如下:

1.申請(qǐng)互斥量:每個(gè)條件變量都需要一個(gè)相關(guān)的互斥量,所以需要首先向操作系統(tǒng)申請(qǐng)一個(gè)互斥量。

// 申請(qǐng)互斥量

pthread_mutex_t mutex;

// 初始化互斥量

pthread_mutex_init(&mutex, 0);

2.定義條件變量:定義時(shí),需要初始化條件變量,使其處于無(wú)等待狀態(tài),即沒(méi)有線程正在等待條件變量的變化。

// 定義條件變量

pthread_cond_t cond;

// 初始化條件變量

pthread_cond_init(&cond, 0);

3.加鎖解鎖:代碼使用多個(gè)線程時(shí),臨界區(qū)的互斥鎖應(yīng)該加在條件變量出現(xiàn)或等待之前,發(fā)信號(hào)或喚醒線程之后,再解鎖。

// 加鎖

pthread_mutex_lock(&mutex);

// 解鎖

pthread_mutex_unlock(&mutex);

4.條件等待及喚醒線程:等待滿足某個(gè)條件時(shí),可以調(diào)用pthread_cond_wait函數(shù),當(dāng)條件成立時(shí),可以喚醒那些正在等待此條件發(fā)生的線程,可以調(diào)用pthread_cond_signal函數(shù)。

// 等待條件成立

pthread_cond_wait(&cond, &mutex);

// 喚醒等待線程

pthread_cond_signal(&cond);

使用條件鎖時(shí),需要特別注意:信號(hào)量的獲取和釋放和條件的等待和喚醒必須要保持一致,同時(shí)線程鎖必須在條件等待和條件發(fā)送之前被加載并且在條件發(fā)送和條件等待之后被釋放。

條件鎖的使用技巧雖不復(fù)雜,但非常重要,Linux系統(tǒng)編程中,編寫線程間代碼和多線程同步時(shí),常常需要熟悉使用條件鎖,以確保程序正常運(yùn)行。

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