c - 在多线程程序中在哪里定义互斥锁，有什么区别

Question

我是多线程编程的新手，我对在哪里声明互斥锁感到困惑。我通过大量谷歌搜索得到了互斥锁、锁定/解锁的想法。但是我仍然不知道我需要在哪里声明pthread_mutex_t变量，有什么区别。

例如这里是案例 1:

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t count_mutex;
long long count;

void
increment_count()
{
        pthread_mutex_lock(&count_mutex);
    count = count + 1;
        pthread_mutex_unlock(&count_mutex);
}

这是案例 2:

struct order_que
{
struct order **orders;
int size;
int head;
int tail;
pthread_mutex_t lock;
};

void *ClientThread(void *arg)
{
struct client_arg *ca = (struct client_arg *)arg;
int i;
for(i=0; i < ca->order_count; i++) {
    ......
    queued = 0;
    while(queued == 0) {
        pthread_mutex_lock(&(ca->order_que->lock));
        ......
        if(next == ca->order_que->tail) {
            pthread_mutex_unlock(&(ca->order_que->lock));
            continue;
        }
        ......
        pthread_mutex_unlock(&(ca->order_que->lock));
        ......
    }
}
return(NULL);
}

谁能告诉我这两种情况有什么区别以及为什么我需要以这种方式声明互斥体？

Answer 1

Could anyone tell me what's the difference between these two cases and why I need declare the mutex in this way?

一般来说，互斥锁的设计目的是synchronize accesses (防止 race conditions)到资源。因此，互斥锁声明通常在它要保护的资源的声明之后。

在案例 #1 中，互斥体同步访问全局变量 count - 因此它与变量一起被全局声明。它保证，当 increment_count() 在不同 CPU 上从不同线程调用时，count 变量上的非原子算术将以一致的方式执行，产生预期结果。

在案例 #2 中，互斥体同步访问 order_que ring buffer哪个(显然)可以从多个线程访问。 (似乎是作业队列的代码:项目/作业/等的队列，线程应该并行处理。)通用环形缓冲区需要在 head 和 tail< 上进行算术运算 指向入队和出队项目的指针。为了保证 head/tail 上的算术结果一致(您的示例中缺少)，互斥体用于同步对它们的访问。因此，互斥量是在与变量相同的上下文中声明的。