互斥体如何像电话亭门把手一样工作?
通过现实世界的类比了解互斥体概念
为了掌握互斥体的功能,让我们想象一个涉及多个人和一部手机的场景摊位。每个个体代表一个线程,电话亭象征一种资源,一次只能由一个人访问。
互斥体作为“门把手”的作用:
互斥量充当电话亭的门把手,控制对资源的访问。当一个人抓住把手时,他们就有效地锁上了门,防止其他人进入。类似地,获取互斥锁的线程获得对互斥锁保护的资源的独占访问权。
线程如何确定锁定状态:
线程依赖于称为“内存防护”的机制来确定互斥体是否被锁定。内存防护可确保锁定状态在所有线程之间同步,从而防止多个线程同时访问受保护的资源。
Unterscheidung zwischen Mutex und kritischem Abschnitt:
在 Windows 中只是,临界区对象提供了互斥体的替代方案。关键部分对象速度更快并且仅对其实现线程可见。然而,一般而言,术语“关键部分”指的是受互斥锁保护的代码区域。
Ein einfaches Mutex-Beispielprogramm:
这是一个简化的程序演示了基本的互斥锁实现:
#include <iostream> #include <thread> #include <mutex> using namespace std; mutex m; // Mutex for synchronization int i = 0; // Shared variable void makeCall() { m.lock(); // Acquire mutex lock cout << "Thread ID: " << this_thread::get_id() << endl; cout << "Value of i: " << i << endl; i++; // Increment shared variable m.unlock(); // Release mutex lock } int main() { // Create threads and assign the makeCall function to each thread t1(makeCall); thread t2(makeCall); thread t3(makeCall); // Join threads to wait for completion t1.join(); t2.join(); t3.join(); return 0; }
在此程序中,多个线程尝试访问共享变量 i 并发。互斥锁确保一次只有一个线程可以访问 i,从而防止数据损坏。
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