互斥量(Mutex)是一种用于多线程编程的同步机制,用于管理共享资源的访问,以确保线程之间不会同时访问某个共享资源,从而避免竞态条件(Race Condition)和数据损坏。下面是互斥量的基本概念:
互斥性(Mutual Exclusion):互斥量用于确保一次只有一个线程能够访问共享资源。当一个线程获得了互斥量的锁(Lock),其他线程试图获取该锁时将被阻塞,直到该锁被释放。
锁状态:互斥量有两种状态,已锁和未锁。一个线程可以获取锁,使其变为已锁状态,而其他线程必须等待锁被释放以后才能获得锁。
互斥量操作:通常,互斥量支持两个主要操作:
- 加锁(Locking):线程尝试获取互斥量的锁。如果锁已被其他线程占用,那么该线程将被阻塞,直到锁被释放。
- 解锁(Unlocking):线程释放互斥量的锁,使其变为未锁状态,从而允许其他线程获取锁。
临界区(Critical Section):临界区是一段代码,它包含对共享资源的访问,通常需要在进入临界区之前获取互斥量的锁,并在离开临界区时释放锁。这确保了只有一个线程可以同时执行临界区的代码,防止数据竞争和不确定性行为。