Linux多线程09-互斥锁

• 为避免线程更新共享变量时出现问题，可以使用互斥量（mutex 是 mutual exclusion的缩写）来确保同时仅有一个线程可以访问某项共享资源。可以使用互斥量来保证对任意共享资源的原子访问。
• 互斥量有两种状态：已锁定（locked）和未锁定（unlocked）。任何时候，至多只有一个线程可以锁定该互斥量。试图对已经锁定的某一互斥量再次加锁，将可能阻塞线程或者报错失败，具体取决于加锁时使用的方法。
• 一旦线程锁定互斥量，随即成为该互斥量的所有者，只有所有者才能给互斥量解锁。一般情况下，对每一共享资源（可能由多个相关变量组成）会使用不同的互斥量，每一线程在访问同一资源时将采用如下协议：
  • 针对共享资源锁定互斥量
  • 访问共享资源
  • 对互斥量解锁
• 如果多个线程试图执行这一块代码（一个临界区），事实上只有一个线程能够持有该互斥量（其他线程将遭到阻塞），即同时只有一个线程能够进入这段代码区域

pthread_mutex_t : 互斥量的类型

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,
                        const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
    功能: 初始化互斥量
    参数:
        - mutex: 需要初始化的互斥量变量
        - attr: 互斥量相关的属性, NULL  
    - restrict: C语言的修饰符, 被修饰的指针不能由另外一个指针操作, 
                保证只能由mutex这个指针对指向的数据进行操作    

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
    功能: 释放互斥量的资源

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
    功能: 加锁, 阻塞, 如果有一个线程加锁, 其他线程只能阻塞等待

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
    功能: 常识加锁, 如果加锁失败不会阻塞,直接返回

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
    功能: 解锁

继续使用上一节的代码 解决上一节出现的问题

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

int tickets = 1000; //所有线程都共享这100张票

//创建一个互斥量
pthread_mutex_t mutex;
    
void* sellticket(void* arg){

    while(1){
        //加锁
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        
        if(tickets > 0){
            // 卖票
            // 我们要求在A线程操作共享数据时, B,C线程不允许操作
            usleep(6000); 
            printf("%ld 正在卖第 %d 张门票\n", pthread_self(), tickets);
            tickets--;
        }else{
            pthread_mutex_unlock(&mutex);
            break;
        }
        //解锁
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    return NULL;
}

int main(){
    //初始化互斥量
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    //创建3个子线程
    pthread_t tid1, tid2, tid3;
    pthread_create(&tid1, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid3, NULL, sellticket, NULL);

    //回收子线程资源, 阻塞
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    pthread_join(tid3, NULL);

    pthread_exit(NULL);  //退出主线程

    //释放互斥量资源
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    return 0;
}