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1.互斥

• 想要保证互斥，我们需要用到互斥锁
• 互斥锁本身也是一个资源，或者我们也需要在代码中来获取互斥锁，一定只要多个线程保证互斥，需要都去获取互斥锁，否则就无法保证互斥
   

2.互斥锁

• 本质：在互斥锁内部当中有一个计数器，其实就是互斥量
• 当线程获取互斥锁的时候，如果计数器当中的值为0，表示当前线程获取不到互斥锁，也就是没有获取互斥锁，就不要在去获取临界资源了
• 当线程获取互斥锁的时候，如果计数器当中的值为1，表示当前线程可以获取到互斥锁，也就是意味着可以访问到临界资源，代码可以执行临界区当中的代码

• 问题：为什么计数器当中的值从0变成1，或者从1变成0，是原子操作（计数器当中的值如何保证原子性）
  
• 获取锁资源的时候（加锁）
  ① 寄存器当中的值直接赋值成为0
  ② 将寄存器当中的值和计数器当中的值进行交换
  ③ 判断寄存器当中的值，得出加锁的结果
   
  
  当寄存器当中的值为1的时候，则表示可以加锁
  当寄存器当中的值为0的时候，则表示不可以加锁

3.互斥锁的接口

• 初始化互斥锁变量
• 动态互斥锁
• pthread_mutex_t ：互斥锁变量的类型
• int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * mutex, pthread_mutexattr_t *attr)
    mutex：传入互斥锁变量的地址
    pthread_mutex_init会初始化互斥锁变量
    attr：属性，一般传递NULL
  eg：pthread_mutex_t lock;
    pthread_mutex_init(&lock, NULL);

• 静态互斥锁
  pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
   
• 加锁
• int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); // 阻塞加锁的接口
• mutex：传入互斥锁变量的地址
   
    如果mutex当中的计数器的值为1，则pthread_mutex_lock接口就返回了，表示说加锁成功，同时计数器当中的值会被更改为0
    如果mutex当中的计数器的值返回为0，则pthread_mutex_lock接口被阻塞了，pthread_mutex_lock接口没有返回，阻塞在该函数的内部，直接加锁成功
   
   
• int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)
• 非阻塞加锁接口
• 含义
  当互斥锁变量的计数器置为1，则加锁成功返回
  当互斥锁变量当中的计数器置为0，也会返回，但是一定要清楚，加锁并没有成功，也就是不要去访问临界资源
  一般我们非阻塞接口都需要配合循环来使用
   
  &nsbp;
• 带有超时时间的加锁接口
• int pthread_mutex_timedlock(pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abs_timeout);
• 带有超时时间的接口，也就是意味着当不能直接获取互斥锁的时候，会等待abs_timeout时间
  如果在这个时间内部加锁成功了，直接返回，不需要在继续等待剩余的时间，并且表示加锁成功
  如果超过该事件，也返回掉了，但是表示加锁失败了，需要循环加锁
   
• 解锁
• int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t * mutex)
• 不管是哪一个加锁接口成功的，都可以使用该接口进行解锁
• 解锁的时候，会讲互斥锁变量当中的计数器的值，从0变成1，表示其他线程可以获取互斥锁
   
• 销毁互斥锁
• pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *);
   

4.同步

• 同步为了保证各个线程对临界资源访问的合理性
• 条件变量：PCB等待队列+一堆接口（等待接口+唤醒接口）
  
   

5.条件变量的接口

• 初始化
• int pthread_cond_init(pthreaed_cond_t* cond, pthread_condattr_t* attr)
  cond：pthread_cond_t：条件变量的类型，传参的时候还是传入条件变量的地址
  attr：条件变量的属性，通常传递NULL，采用默认属性
   
• 等待：将调用该接口的线程放到PCB等待队列当中
• int pthread_cond_wait(pthread_cond_t * cond, pthread_mutex_t * mutex);
  cond：条件变量
  mutex：互斥锁
• 思考：
  ①
  ②
   
• 唤醒
• int pthread_cond_signal(pthread_cond_t* cond)
  作用：通过PCB等待队列当中的线程，将其从队列当中出来，唤醒该线程（唤醒至少一个PCB等待队列当中的线程）
• int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t * cond)
  唤醒PCB等待队列当中全部的线程
   
• 释放
• int pthread_cond_destory(pthread_cond_t* cond)

#include 
   
    #include 
    
     #include 
     
      #define THREADCOUNT 2int g_bowl = 0;pthread_mutex_t g_mut;pthread_cond_t g_cond;void* MakeStart(void *arg){
    while(1)  {
       pthread_mutex_lock(&g_mut);    while(g_bowl > 0)    {
         pthread_cond_wait(&g_cond, &g_mut);    }    g_bowl++;    printf("i am make %p, g_bowl: %d\n", pthread_self(), g_bowl);    pthread_mutex_unlock(&g_mut);    pthread_cond_signal(&g_cond);  }  return NULL;}void* EatStart(void *arg){
     while(1)  {
       // eat    pthread_mutex_lock(&g_mut);    while(g_bowl <= 0)    {
         pthread_cond_wait(&g_cond, &g_mut);    }    g_bowl--;    printf("i am make %p, g_bowl: %d\n", pthread_self(), g_bowl);    pthread_mutex_unlock(&g_mut);    // 通知等待队列做面的人    pthread_cond_signal(&g_cond);  }  return NULL;}int main(){
     pthread_mutex_init(&g_mut, NULL);  pthread_cond_init(&g_cond, NULL);  pthread_t prod[THREADCOUNT], cons[THREADCOUNT];  for(int i = 0; i < THREADCOUNT; i++)  {
       int ret = pthread_create(&prod[i], NULL, MakeStart, NULL);    if(ret < 0)    {
         perror("prod create error!\n");      return -1;    }    ret = pthread_create(&prod[i], NULL, EatStart, NULL);    if(ret < 0)    {
         perror("cons create error!\n");      return -1;    }  }  for(int i = 0; i < THREADCOUNT; i++)  {
       pthread_join(prod[i], NULL);    pthread_join(cons[i], NULL);  }  pthread_mutex_destroy(&g_mut);  pthread_cond_destroy(&g_cond);  return 0;}
     
    
   

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