需求:使用10个线程,同时对一个值count进行加一操作,每个线程对count加100000次,最终使得count=1000000

第一版代码:不加锁

​​​lock.c

#include<stdio.h>
#include<pthread.h>


#define THREAD_COUNT 10

void *thread_callback(void *arg){
	int *pcount=(int*)arg;
	int i=0;

	while(i++ < 100000){

		(*pcount)++;

		usleep(1);//休眠一毫秒
	}
}

int main(){

	pthread_t threadid[THREAD_COUNT]={0};//定义多线程

	int i=0;
	int count=0;
	for(i=0;i<THREAD_COUNT;i++){
		pthread_create(&threadid[i],NULL,thread_callback,&count);
	}

    //每隔一秒打印一次count值
	for(i=0;i<100;i++){
		printf("count: %d\n",count);
		sleep(1);//休眠一秒
	}

	return 0; 
}
	

在Linux环境下编译执行:

编译:  gcc -o lock lock.c -pthread

执行: ./lock

运行结果:

 在不加锁的情况之下,使用多线程无法满足需求,即count值无法加到1000000. 

从代码分析唯一能改变count值得代码是:count++,源代码中为:(*pcount)++

count++转化为汇编语言为:

 

正常情况(预期情况):每一个线程的count++都执行完再执行另外一个线程的count++ 

eax:寄存器

 

不正常情况(实际情况):当前线程中count++没完全执行完就跳转到另外一个线程执行 

 

线程在执行代码的过程中被打断,这样所带来的的结果就是两个线程中执行两次count++,但count实际值只加了1,使得结果不能达到我们所预期的1000000值.

解决方法:使用互斥锁，或自旋锁，或原子操作。

第二版代码:这里使用互斥锁(mutex)

#include<stdio.h>
#include<pthread.h>


#define THREAD_COUNT 10

pthread_mutex_t mutex;//定义一个锁

void *thread_callback(void *arg){
	int *pcount=(int*)arg;
	int i=0;

	while(i++ < 100000){

#if 0
		(*pcount)++;

#else
		pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁

		(*pcount)++;
		
		pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁

#endif
		usleep(1);//休眠一毫秒
	}
}

int main(){

	pthread_t threadid[THREAD_COUNT]={0};//定义多线程

	pthread_mutex_init(&mutex,NULL);//初始化锁,NULL为系统默认

	int i=0;
	int count=0;
	for(i=0;i<THREAD_COUNT;i++){
		pthread_create(&threadid[i],NULL,thread_callback,&count);
	}

	for(i=0;i<100;i++){
		printf("count: %d\n",count);
		sleep(1);//休眠一秒
	}

	return 0; 
}
	

运行结果: