多线程互斥量进阶

news2025/2/3 21:57:11

问题

一个线程多次尝试获取同一个互斥量,会发生什么?

不同类型的互斥量

Linux 上的示例程序

死锁的概念

等待关系

  • 线程所需资源被其他线程所持有,进而必须等待 (无法继续执行)

循环等待

  • 当线程之间出现循环等待关系时,即:发生死锁

下面的程序有问题吗?为什么?

互斥量的类型设置

不同类型的互斥量示例

互斥量小结

PTHREAD_MUTEX_NORMAL

  • 一旦互斥量上锁 "上锁",任何线程均无法再次获取互斥量

PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE

  • 同一个线程可多次获取互斥量,同时需要相同次数的释放互斥量

PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK

  • 同一个线程再次获取互斥量时,将错误返回

下面的程序执行后会发生什么?

死锁的 4 大条件

存在互斥资源

  • 代码中存在临界区 => 即:多个线程可能同时进入临界区

持有资源并等待资源

  • 线程可能需要同时获取多个互斥量才能进入临界区

资源不可剥夺

  • 线程获取的互斥量不能被其他线程再次获取

存在循环等待

  • 线程与资源之间的等待关系存在环路

如何避免死锁?

破坏死锁条件中的任意一个!

死锁模型

避免死锁的经验方法

按序获取

  • 如果存在多个互斥量,必须按序获取互斥量

设置等待超时

  • 若超时未能获取互斥量,则释放已获取的互斥量

全局唯一互斥量

  • 仅使用一个全局互斥量对所有临界区进行访问 (不建议!)

死锁判断示例

假设有 三个线程 (A,B,C) 和三个互斥量 (R,S,T),三个线程对互斥量的获取及释放如下,问:是否可能发生死锁?

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