Bagaimana Mutexes Berfungsi: Penjelasan Ringkas Mengenai Pengecualian Bersama?

Pelaksanaan Mutex: Penjelasan Ringkas

Memahami mutex mungkin mencabar, terutamanya untuk pemula. Artikel ini bertujuan untuk memberikan penjelasan ringkas tentang cara mutex berfungsi, menangani salah tanggapan biasa dan menawarkan program contoh asas.

Apakah itu Mutex?

Mutex, pendek untuk "pengecualian bersama," ialah binaan pengaturcaraan yang direka untuk menghalang berbilang rangkaian daripada mengakses sumber yang dikongsi secara serentak, memastikan integriti data dan menghalang keadaan perlumbaan. Apabila benang memperoleh kunci pada mutex, ia memperoleh akses eksklusif kepada sumber yang dilindungi dengan berkesan.

Sintaks Mutex

Sintaks pthread_mutex_lock( &mutex1 ); mungkin kelihatan berlawanan dengan intuisi, kerana ia kelihatan mengunci objek mutex itu sendiri dan bukannya sumber sebenar untuk dilindungi. Walau bagaimanapun, sintaks ini membolehkan mutex berfungsi sebagai penjaga pintu, mengawal akses kepada kawasan kod tertentu atau data kongsi.

Mekanisme Penguncian

Benang tidak mempunyai langsung pengetahuan tentang bila kawasan kod dikunci. Sebaliknya, mereka bergantung pada pagar ingatan, teknik yang memastikan operasi tulis dilakukan sebelum operasi baca, menghalang keadaan perlumbaan di mana satu utas mengubah suai data manakala satu lagi cuba mengaksesnya.

Bahagian Kritikal

Bahagian kritikal ialah istilah yang sering digunakan secara bergantian dengan mutex. Walau bagaimanapun, bahagian kritikal secara khusus merujuk kepada kawasan kod yang dilindungi oleh mutex, bukan mutex itu sendiri. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa bahagian kritikal adalah khusus platform dan mungkin mempunyai gelagat atau batasan yang berbeza.

Contoh Program

Pertimbangkan contoh kod C berikut:

#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;
}

Dalam contoh ini, beberapa utas cuba melaksanakan fungsi makeACallFromPhoneBooth, yang menggunakan mutex untuk memastikan bahawa hanya satu utas pada satu masa boleh menambah pembolehubah kongsi i. Ini menghalang keadaan perlumbaan dan memastikan bahawa output adalah konsisten.

Ringkasnya, mutex menyediakan mekanisme untuk mengawal akses kepada sumber yang dikongsi, memastikan integriti data dan mencegah keadaan perlumbaan. Sintaks pthread_mutex_lock( &mutex1 ); mengunci objek mutex, melindungi kawasan tertentu kod atau data kongsi dengan berkesan.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana Mutexes Berfungsi: Penjelasan Ringkas Mengenai Pengecualian Bersama?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!