互斥体如何工作：互斥的简化解释？

互斥体实现：简化说明

理解互斥体可能具有挑战性，尤其是对于初学者而言。本文旨在简化解释互斥体的工作原理，解决常见的误解并提供一个基本的示例程序。

什么是互斥体？

互斥体，简短“互斥”是一种编程结构，旨在防止多个线程同时访问共享资源，确保数据完整性并防止竞争条件。当线程获取互斥体上的锁时，它实际上获得了对受保护资源的独占访问权。

互斥体语法

语法 pthread_mutex_lock( &mutex1 );可能看起来违反直觉，因为它似乎锁定互斥对象本身而不是要保护的实际资源。但是，此语法使互斥体可以充当看门人，控制对特定代码区域或共享数据的访问。

锁定机制

线程没有直接的了解代码区域何时被锁定。相反，它们依赖于内存防护，这是一种确保在读取操作之前执行写入操作的技术，从而防止一个线程修改数据而另一个线程尝试访问数据的竞争情况。

关键部分

临界区是一个经常与互斥体互换使用的术语。但是，临界区特指受互斥体保护的代码区域，而不是互斥体本身。请务必注意，关键部分是特定于平台的，可能有不同的行为或限制。

示例程序

考虑以下 C 代码示例：

#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;
}

在此示例中，多个线程尝试执行 makeACallFromPhoneBooth 函数，该函数使用互斥体来确保一次只有一个线程可以递增共享变量 i。这可以防止竞争条件并确保输出一致。

总之，互斥体提供了一种控制对共享资源的访问、确保数据完整性并防止竞争条件的机制。语法 pthread_mutex_lock( &mutex1 );锁定互斥对象，有效保护特定的代码区域或共享数据。

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