详解linux多线程——互斥锁、条件变量、读写锁、自旋锁、信号量

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内容提要

互斥锁用于控制共享资源访问,具有原子性、唯一性和非繁忙等待特点。条件变量与互斥锁同时使用,用于等待特定条件发生。读写锁允许多个线程同时读取,但只允许一个线程写入。自旋锁适用于锁的持有时间较短的情况,阻塞后会忙等待。信号量用于进程或线程间的同步和互斥。

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关键要点

  • 互斥锁用于控制共享资源的访问,具有原子性、唯一性和非繁忙等待的特点。
  • 互斥锁的操作流程包括加锁、访问共享资源、解锁和销毁互斥锁。
  • 条件变量用于等待特定条件的发生,通常与互斥锁一起使用。
  • 条件变量的操作流程包括初始化、等待条件成立、激活条件变量和清除条件变量。
  • 虚假唤醒是条件变量中的一种情况,可能导致线程在条件不满足时被唤醒。
  • 读写锁允许多个线程同时读取,但只允许一个线程写入,适合读多写少的场景。
  • 自旋锁在持有时间较短的情况下使用,阻塞后会忙等待,不会让出CPU。
  • 信号量用于进程或线程间的同步和互斥,控制对公共资源的访问。
  • 信号量的操作包括P操作(减1)和V操作(加1),用于判断访问权限。

延伸问答

互斥锁的主要特点是什么?

互斥锁具有原子性、唯一性和非繁忙等待的特点。

条件变量是如何工作的?

条件变量用于等待特定条件的发生,通常与互斥锁一起使用,线程在条件不满足时会被阻塞。

读写锁适合什么场景?

读写锁适合读多写少的场景,允许多个线程同时读取,但只允许一个线程写入。

自旋锁与互斥锁有什么区别?

自旋锁在阻塞后不会让出CPU,而互斥锁会让出CPU,适用于持有时间较短的情况。

信号量的基本操作是什么?

信号量的基本操作包括P操作(减1)和V操作(加1),用于控制对公共资源的访问。

什么是虚假唤醒?

虚假唤醒是指线程在条件不满足时被唤醒,可能导致后续处理出现错误,因此需要在唤醒后检查条件。

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