同一互斥锁的多个锁上的线程行为答案

【问题标题】：threads behaviour on multiple locks of the same mutex同一互斥锁的多个锁上的线程行为
【发布时间】：2011-06-06 15:27:28
【问题描述】：

如果我在函数的两个不同位置锁定同一个互斥锁，当一个线程在其中一个线程中发生上下文切换，而第二个线程到达另一个线程时，它会被阻塞吗？

我会试着举一个简单的例子来说明我的意思，也许它会更清楚。假设我在文件 test.c 中有以下代码

int globalVar = 0;    

void testMutex(pthread_mutex_t myMutex) {
    pthread_mutex_lock(&myMutex);
    globalVar++;
    pthread_mutex_unlock(&myMutex);

    printf("%s \n", "Doing some other stuff here");

    pthread_mutex_lock(&myMutex);
    globalVar--;
    pthread_mutex_unlock(&myMutex);
}

在另一个文件 main.c 中，我有一个 main 函数，它创建两个线程，thread1 和 thread2，都运行 testMutex 函数。 thread1首先执行，而在函数的第二部分（--部分，在printf之后），在互斥锁解锁之前，thread2开始运行，从函数开始。 thread2 是否能够执行 globalVar++，还是会一直处于阻塞状态，等待互斥锁被解锁？

提前致谢！

【问题讨论】：

标签： c pthreads mutex

【解决方案1】：

简短的回答是“是”。

pthread_mutex_lock documentation 说明了这一点：

mutex 引用的 mutex 对象应通过调用 pthread_mutex_lock() 来锁定。如果互斥锁已被锁定，则调用线程应阻塞，直到互斥锁可用。该操作将返回互斥对象所引用的互斥对象，该互斥对象处于锁定状态，调用线程为其所有者。

换句话说，在从pthread_mutex_lock 返回时，互斥锁由线程“拥有”。系统保证在任何时候最多有一个线程可以“拥有”一个互斥锁。

【讨论】：

【解决方案2】：

首先，您不应该通过值传递pthread_mutex_t：

void testMutex(pthread_mutex_t myMutex)

使pthread_mutex_t*。尽管您的代码可能对您有用（我对此表示怀疑），但它不可移植，因为 pthreads 类型本来就是不透明的。

There's a discussion of this in the relevant FAQ。除其他外，它暗示您使用pthread_mutex_t 可能会导致每次调用testMutex 时都会生成互斥锁的副本（该函数锁定副本而不是原始互斥体）。

修复此问题后，以下内容将成立：

由于两个线程使用相同的互斥体，只要第一个线程位于两个 pthread_mutex_lock-pthread_mutex_unlock 部分中的任何一个内，第二个线程就会调用两个 pthread_mutex_lock 中的任何一个。反之亦然（只要第二个线程有互斥锁，第一个线程就会阻塞）。

换句话说，只要一个线程锁定了一个互斥体，就没有其他线程可以锁定同一个互斥体。

【讨论】：

我不认为有任何实现可以使用此代码。相反，pthread_mutex_lock 将锁定一个互斥体的副本，这不会阻塞其他线程。从技术上讲，对互斥体的副本执行任何操作都会导致 UB，但这种行为几乎可以肯定就像我刚刚针对实际实现所描述的那样。
实际上您链接的FAQ中的文字是错误的。与它所说的相反，复制pthread_t 是完全有效的，事实上，标准函数中pthread_t 的所有使用都通过值（即使它是一个结构）而不是通过引用传递它，除了pthread_create，其中一个存储结果的地址被传递。当然pthread_t本身通常是一个指向不透明数据结构的指针...

【解决方案3】：

thread2 将阻塞在 pthread_mutex_lock() 函数中，直到 thread1 解锁互斥锁。

如果不是，那么互斥锁的最初用途是什么？

【讨论】：

【解决方案4】：

thread2 将保持阻塞状态，并且在 thread1 释放互斥体之前无法递增 globalVarr++。

【讨论】：

【解决方案5】：

函数中的位置并不重要——如果一个线程有互斥体，另一个线程就不能得到它。

【讨论】：