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线程同步:递归锁、非递归锁

2018年10月06日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2731字 ⁄ 字号 评论关闭

一、简介

1.1 进程/线程同步方法

      常见的进程/线程同步方法有互斥锁(或称互斥量Mutex)、读写锁(rdlock)、条件变量(cond)、信号量(Semophore)等。

      在windows系统中,临界区(Critical Section)和事件对象(Event)也是常用的同步方法。

1.2 递归锁/非递归锁

      Mutex可以分为递归锁(recursive mutex)和非递归锁(non-recursive mutex)。 递归锁也叫可重入锁(reentrant mutex),非递归锁也叫不可重入锁(non-reentrant mutex)。

      二者唯一的区别是:

            同一个线程可以多次获取同一个递归锁,不会产生死锁。

            如果一个线程多次获取同一个非递归锁,则会产生死锁。

      Windows下的Mutex和Critical Section是可递归的。 

      Linux下的pthread_mutex_t锁是默认是非递归的。可以通过设置PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE属性,将pthread_mutex_t锁设置为递归锁。

二、代码

2.1 Critical Section递归锁

#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <string>

int counter = 0;

CRITICAL_SECTION g_cs;

void doit(void* arg)
{
	int i, val;
	for (i=0; i<5000; i++)
	{
		EnterCriticalSection(&g_cs);
		EnterCriticalSection(&g_cs);

		val = counter;
		printf("thread %d : %d\n", int(arg), val+1);
		counter = val + 1;

		LeaveCriticalSection(&g_cs);
		LeaveCriticalSection(&g_cs);
	}
}

int main(int argc, char*argv[])
{
	InitializeCriticalSection(&g_cs);

	HANDLE hThread1 = CreateThread(NULL,0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)doit, (void*)1, 0, NULL);
	HANDLE hTrehad2 = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)doit, (void*)2, 0, NULL);

	WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE);
	WaitForSingleObject(hTrehad2, INFINITE);

	DeleteCriticalSection(&g_cs);

	
	return 0;
}

结果:加1次锁和2次锁,均可以正确的输出1~10000。

2.2 pthread_mutex_t非递归锁

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

int counter = 0;

pthread_mutex_t g_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* doit(void*)
{
        int i, val;
        for (i=0; i<5000; i++)
        {
                pthread_mutex_lock(&g_mutex);
                pthread_mutex_lock(&g_mutex);

                val = counter;
                printf("%x: %d\n", pthread_self(), val+1);
                counter = val + 1;

                pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
                pthread_mutex_unlock(&g_mutex);      
        }
}

int main(int argc, char*argv[])
{
        pthread_t tid1, tid2;

        pthread_create(&tid1, NULL, doit, NULL);
        pthread_create(&tid2, NULL, doit, NULL);

        pthread_join(tid1, NULL);
        pthread_join(tid2, NULL);

        return 0;
}

结果:加1次锁,可以正确的输出1~10000;加2次锁,死锁,不输出任何信息。

2.3 pthread_mutex_t递归锁(PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE)

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

int counter = 0;

pthread_mutex_t g_mutex;// = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* doit(void*)
{
        int i, val;
        for (i=0; i<5000; i++)
        {
                pthread_mutex_lock(&g_mutex);
                pthread_mutex_lock(&g_mutex);

                val = counter;
                printf("%x: %d\n", pthread_self(), val+1);
                counter = val + 1;

                pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
                pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
        }
}

int main(int argc, char*argv[])
{
        //create recursive attribute
        pthread_mutexattr_t attr;
        pthread_mutexattr_init(&attr);

        //set recursive attribute
        pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);

        pthread_mutex_init(&g_mutex, &attr);


        pthread_t tid1, tid2;
        pthread_create(&tid1, NULL, doit, NULL);
        pthread_create(&tid2, NULL, doit, NULL);

        pthread_join(tid1, NULL);
        pthread_join(tid2, NULL);


        pthread_mutex_destroy(&g_mutex);

        //destroy recursive attribute
        pthread_mutexattr_destroy(&attr);

        return 0;
}

结果:加1次锁和2次锁,均可以正确的输出1~10000。

参考资料:http://blog.chinaunix.net/uid-26983585-id-3316794.html

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