互斥量和信号量的区别

简介互斥量和信号量的区别 1. 互斥量用于线程的互斥,信号量用于线程的同步。 这是互斥量和信号量的根本区别,也就是互斥和同步之间的区别。 互斥:是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。 同步:是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访

互斥量和信号量的区别

1. 互斥量用于线程的互斥,信号量用于线程的同步。

这是互斥量和信号量的根本区别,也就是互斥和同步之间的区别。

互斥:是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。

同步:是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源

2. 互斥量值只能为0/1,信号量值可以为非负整数。

也就是说,一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问,它不能实现多个资源的多线程互斥问题。信号量可以实现多个同类资源的多线程互斥和同步。当信号量为单值信号量是,也可以完成一个资源的互斥访问。

3. 互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用,信号量可以由一个线程释放,另一个线程得到。


互斥量(Mutex)

 

互斥量表现互斥现象的数据结构,也被当作二元信号灯。一个互斥基本上是一个多任务敏感的二元信号,它能用作同步多任务的行为,它常用作保护从中断来的临界段代码并且在共享同步使用的资源。

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Mutex本质上说就是一把锁,提供对资源的独占访问,所以Mutex主要的作用是用于互斥。Mutex对象的值,只有0和1两个值。这两个值也分别代表了Mutex的两种状态。值为0, 表示锁定状态,当前对象被锁定,用户进程/线程如果试图Lock临界资源,则进入排队等待;值为1,表示空闲状态,当前对象为空闲,用户进程/线程可以Lock临界资源,之后Mutex值减1变为0。

Mutex可以被抽象为四个操作:

- 创建 Create

- 加锁 Lock

- 解锁 Unlock

- 销毁 Destroy

Mutex被创建时可以有初始值,表示Mutex被创建后,是锁定状态还是空闲状态。在同一个线程中,为了防止死锁,系统不允许连续两次对Mutex加锁(系统一般会在第二次调用立刻返回)。也就是说,加锁和解锁这两个对应的操作,需要在同一个线程中完成。

不同操作系统中提供的Mutex函数:

动作/系统

Win32

Linyx

Solaris

创建

CreateMutex

pthread_mutex_init

mutex_init

加锁

WaitForSingleObject

pthread_mutex_lock

mutex_lock

解锁

ReleaseMutex

pthread_mutex_unlock

mutex_unlock

销毁

CloseHandle

pthread_mutex_destroy

mutex_destroy

 

 

死锁主要发生在有多个依赖锁存在时, 会在一个线程试图以与另一个线程相反顺序锁住互斥量时发生. 如何避免死锁是使用互斥量应该格外注意的东西。

总体来讲, 有几个不成文的基本原则:

对共享资源操作前一定要获得锁。

完成操作以后一定要释放锁。

尽量短时间地占用锁。

如果有多锁, 如获得顺序是ABC连环扣, 释放顺序也应该是ABC。

线程错误返回时应该释放它所获得的锁。

 

也许还有读者好奇,“挂起等待”和“唤醒等待线程”的操作如何实现?每个Mutex有一个等待队列,一个线程要在Mutex上挂起等待,首先在把自己加入等待队列中,然后置线程状态为睡眠,然后调用调度器函数切换到别的线程。一个线程要唤醒等待队列中的其它线程,只需从等待队列中取出一项,把它的状态从睡眠改为就绪,加入就绪队列,那么下次调度器函数执行时就有可能切换