ミューテックスはどのように機能するか: 相互排除の簡単な説明?

ミューテックスの実装: 簡単な説明

ミューテックスを理解することは、特に初心者にとって難しい場合があります。この記事は、ミューテックスがどのように機能するかを簡単に説明し、一般的な誤解に対処し、基本的なサンプル プログラムを提供することを目的としています。

ミューテックスとは何ですか?

ミューテックス、短いです「相互排他」とは、複数のスレッドが共有リソースに同時にアクセスすることを防ぎ、データの整合性を確保し、競合状態を防ぐように設計されたプログラミング構造です。スレッドがミューテックスのロックを取得すると、保護されたリソースへの排他的アクセスが効果的に得られます。

ミューテックスの構文

構文 pthread_mutex_lock( &mutex1 );保護される実際のリソースではなく、ミューテックス オブジェクト自体をロックしているように見えるため、直観に反しているように思えるかもしれません。ただし、この構文では、ミューテックスがゲートキーパーとして機能し、コードまたは共有データの特定の領域へのアクセスを制御できます。

ロック メカニズム

スレッドには直接的なロック機構がありません。コードの領域がいつロックされるかに関する知識。代わりに、メモリ フェンシングに依存します。これは、読み取り操作の前に書き込み操作が確実に実行されるようにする技術で、あるスレッドがデータを変更している間に別のスレッドがデータにアクセスしようとする競合状態を防ぎます。

クリティカル セクション

クリティカル セクションは、ミューテックスと同じ意味でよく使用される用語です。ただし、クリティカル セクションは、ミューテックス自体ではなく、ミューテックスによって保護されているコード領域を具体的に参照します。重要なセクションはプラットフォーム固有であり、異なる動作や制限がある場合があることに注意することが重要です。

サンプル プログラム

次の C コード例を考えてみましょう:

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex m;
int i = 0;

void makeACallFromPhoneBooth()
{
    m.lock();
    std::cout << i << " Hello Wife" << std::endl;
    i++;
    m.unlock();
}

int main()
{
    std::thread man1(makeACallFromPhoneBooth);
    std::thread man2(makeACallFromPhoneBooth);
    std::thread man3(makeACallFromPhoneBooth);

    man1.join();
    man2.join();
    man3.join();
    return 0;
}

この例では、複数のスレッドが makeACallFromPhoneBooth 関数を実行しようとします。この関数は、ミューテックスを使用してスレッドが 1 つだけであることを保証します。一度に共有変数 i をインクリメントできます。これにより、競合状態が防止され、出力の一貫性が確保されます。

要約すると、ミューテックスは、共有リソースへのアクセスを制御し、データの整合性を確保し、競合状態を防ぐためのメカニズムを提供します。構文 pthread_mutex_lock( &mutex1 );ミューテックス オブジェクトをロックし、コードまたは共有データの特定の領域を効果的に保護します。

以上がミューテックスはどのように機能するか: 相互排除の簡単な説明?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。