Пример и объяснение мьютекса

Мьютексы, или объекты взаимного исключения, предоставляют механизм управления доступом к общим ресурсам в многопоточных средах. Понимание их работы может быть сложной задачей, поскольку их синтаксис может показаться на первый взгляд нелогичным.

Синтаксис мьютекса

Синтаксис pthread_mutex_lock(&mutex1) предполагает, что мьютекс сам закрывается. Однако блокируется не мьютекс, а защищенная им область кода. Это предотвращает доступ других потоков к коду, пока он выполняется текущим потоком.

Использование мьютекса и атрибуция блокировки

Потоки определяют статус блокировки кода, наблюдая ограничения памяти, которые устанавливаются при захвате и освобождении мьютекса. Ограждения памяти гарантируют, что изменения, внесенные в память одним потоком, будут своевременно видны другим потокам.

Критические секции

Критические секции — это не то же самое, что мьютексы. Они доступны только в Windows и относятся к областям кода, защищенным мьютексами. Критические секции сами по себе не обеспечивают одновременное управление доступом.

Простейший пример мьютекса

Следующий код демонстрирует базовое использование мьютекса:

#include 
#include 
#include 

std::mutex m;
int i = 0;

void makeACallFromPhoneBooth() {
    m.lock();
    std::cout 
Аналогия мьютекса
Чтобы визуализировать концепцию, представьте себе телефонную будку, в которой несколько человек пытаются позвонить. Дверная ручка представляет собой мьютекс. Только тот, кто держит дверную ручку (заблокированный мьютекс), может получить доступ к телефону (выполнить защищенный код). Как только они отпустят дверную ручку (разблокируют мьютекс), другой человек сможет получить ее.
Понимая концепцию мьютексов и эффективно их используя, разработчики могут гарантировать, что доступ к общим ресурсам будет безопасным и синхронизированным, предотвращая повреждение данных и условия гонки в многопоточных средах.