c - 为什么线程1重复获取锁，线程2就无法获取锁？

Question

线程1:锁定、 sleep 、解锁；线程2:锁定、解锁；

但是线程2永远无法获取锁，线程1会重复获取锁。

我在Ubuntu 16.04(gcc 5.4)下尝试了很多次

pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

std::thread t1([&mutex]() {
    while (true) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        std::cerr << "thread 1" << std::endl;
        sleep(1);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
});

std::thread t2([&mutex]() {
    while (true) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        std::cerr << "thread 2" << std::endl;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
});

t1.join();
t2.join();

线程 1线程1线程1线程1线程1线程1线程1...

Answer 1

这个问题有一个名字。它的名字是 starvation ，当任何线程长时间保持互斥锁锁定时，这通常会成为一个问题。示例中的两个线程都尝试始终保持互斥体锁定。 (是的，他们每次循环都会解锁互斥锁，但随后他们会在下一条指令中重新锁定它。)

解决饥饿问题的最佳方法是，不要让互斥体保持锁定的时间超过必要的时间。当互斥体被锁定时，示例中的线程之一调用 sleep()。在任何实际程序中，这实际上总是是一个坏主意。

修复此问题的另一种方法是使用所谓的“公平”互斥体。公平互斥体的所有权始终授予等待时间最长的线程。它的效率低于常规类型的互斥体，但它可以轻松解决一些饥饿问题。不幸的是，可能没有任何标准方法(或根本没有任何方法)在任何给定平台上获得公平的互斥体。

<小时/>

仅供引用:您的示例中发生的情况是，线程 1 从 sleep() 调用中唤醒并释放互斥锁。一旦互斥锁被释放，两个线程之间就会展开一场竞赛，看看哪一个线程将获得它。不幸的是，当枪响时，线程 2 被阻塞等待互斥锁。操作系统将线程 2 移至“运行队列”，它必须在其中等待 CPU 运行。同时，线程 1 已经在运行。线程1再次获取互斥锁，然后线程2很快醒来，发现互斥锁被锁定，并返回等待。