线程同步--递归锁和非递归锁【转】

本文转载自:http://blog.csdn.net/yusiguyuan/article/details/21560079

一、简介

1.1 进程/线程同步方法

      常见的进程/线程同步方法有互斥锁（或称互斥量Mutex）、读写锁（rdlock）、条件变量（cond）、信号量（Semophore）等。

      在windows系统中，临界区（Critical Section）和事件对象（Event）也是常用的同步方法。

1.2 递归锁/非递归锁

      Mutex可以分为递归锁（recursive mutex）和非递归锁（non-recursive mutex）。 递归锁也叫可重入锁（reentrant mutex），非递归锁也叫不可重入锁（non-reentrant mutex）。

      二者唯一的区别是：

            同一个线程可以多次获取同一个递归锁，不会产生死锁。

            如果一个线程多次获取同一个非递归锁，则会产生死锁。

      Windows下的Mutex和Critical Section是可递归的。 

      Linux下的pthread_mutex_t锁是默认是非递归的。可以通过设置PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE属性，将pthread_mutex_t锁设置为递归锁。

二、代码

2.1 Critical Section递归锁

#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <string>

int counter = 0;

CRITICAL_SECTION g_cs;

void doit(void* arg)
{
    int i, val;
    for (i=0; i<5000; i++)
    {
        EnterCriticalSection(&g_cs);
        EnterCriticalSection(&g_cs);

        val = counter;
        printf("thread %d : %d
", int(arg), val+1);
        counter = val + 1;

        LeaveCriticalSection(&g_cs);
        LeaveCriticalSection(&g_cs);
    }
}

int main(int argc, char*argv[])
{
    InitializeCriticalSection(&g_cs);

    HANDLE hThread1 = CreateThread(NULL,0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)doit, (void*)1, 0, NULL);
    HANDLE hTrehad2 = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)doit, (void*)2, 0, NULL);

    WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE);
    WaitForSingleObject(hTrehad2, INFINITE);

    DeleteCriticalSection(&g_cs);


    return 0;
}

结果：加1次锁和2次锁，均可以正确的输出1~10000。

2.2 pthread_mutex_t非递归锁

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

int counter = 0;

pthread_mutex_t g_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* doit(void*)
{
        int i, val;
        for (i=0; i<5000; i++)
        {
                pthread_mutex_lock(&g_mutex);
                pthread_mutex_lock(&g_mutex);

                val = counter;
                printf("%x: %d
", pthread_self(), val+1);
                counter = val + 1;

                pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
                pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
        }
}

int main(int argc, char*argv[])
{
        pthread_t tid1, tid2;

        pthread_create(&tid1, NULL, doit, NULL);
        pthread_create(&tid2, NULL, doit, NULL);

        pthread_join(tid1, NULL);
        pthread_join(tid2, NULL);

        return 0;
}

结果：加1次锁，可以正确的输出1~10000；加2次锁，死锁，不输出任何信息。

2.3 pthread_mutex_t递归锁（PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

int counter = 0;

pthread_mutex_t g_mutex;// = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* doit(void*)
{
        int i, val;
        for (i=0; i<5000; i++)
        {
                pthread_mutex_lock(&g_mutex);
                pthread_mutex_lock(&g_mutex);

                val = counter;
                printf("%x: %d
", pthread_self(), val+1);
                counter = val + 1;

                pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
                pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
        }
}

int main(int argc, char*argv[])
{
        //create recursive attribute
        pthread_mutexattr_t attr;
        pthread_mutexattr_init(&attr);

        //set recursive attribute
        pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);

        pthread_mutex_init(&g_mutex, &attr);


        pthread_t tid1, tid2;
        pthread_create(&tid1, NULL, doit, NULL);
        pthread_create(&tid2, NULL, doit, NULL);

        pthread_join(tid1, NULL);
        pthread_join(tid2, NULL);


        pthread_mutex_destroy(&g_mutex);

        //destroy recursive attribute
        pthread_mutexattr_destroy(&attr);

        return 0;
}

结果：加1次锁和2次锁，均可以正确的输出1~10000。、

在线程同步中，使用锁是一种非常常见的做法，尽量使用非递归锁，避免使用递归锁！

非递归锁的逻辑清晰，在出现死锁的时候可以轻松DEBUG！仅凭着一点就需要使用非递归锁！