互斥锁(mutex)和信号灯(semaphore)的区别

Mutex和信号量是两种同步机制,允许多个进程共享数据而不会出现不一致。虽然两者都提供类似的功能,但根据系统的需要,它们有不同的应用程序。在这篇博客文章中,我们将探讨互斥量和信号量之间的区别,以及何时使用它们。...

Mutex和信号量是两种同步机制,允许多个进程共享数据而不会出现不一致。虽然两者都提供类似的功能,但根据系统的需要,它们有不同的应用程序。在这篇博客文章中,我们将探讨互斥量和信号量之间的区别,以及何时使用它们。

什么是互斥锁(mutex)?

Mutex是一个程序对象,它允许多个进程线程共享同一资源,例如文件访问。互斥与信号量相似,因为它们允许多个线程同步其操作。然而,信号量的最大计数可以大于1,而Mutex只能被锁定或解锁,最大计数为1。当Mutex被锁定(获取)时,它会阻止其他进程线程获取Mutex。

锁定Mutex的线程可以在Mutex使用完共享资源后解锁(释放)Mutex。如果当一个线程试图锁定Mutex时,Mutex已经被锁定,则该线程将阻塞,直到另一个线程解锁Mutex。进程线程使用互斥用于各种目的,例如确保在任何给定时间只有一个线程在修改共享数据结构。互斥也可用于实现关键部分和监控器。

什么是信号灯(semaphore)?

信号量是一种同步机制,用于强制限制对资源的访问。信号量维护一个内部计数器,该计数器在每次获取信号量时递增,在每次释放信号量时递减。如果计数器大于零,则资源可用。如果计数器等于零,则资源不可用。信号量可用于实现管理对有限资源(如共享内存、网络套接字或磁盘文件)的访问的策略。信号量也可用于限制在任何给定时间执行特定代码段的线程数。

信号量通常用于具有多个处理器的系统中,以确保线程执行顺序得到维护,关键部分以原子方式执行。信号量可以以多种方式实现,包括使用原子操作、自旋锁和无锁数据结构。信号量是管理并发系统中共享资源访问的重要工具。

互斥锁(mutex)和信号灯(semaphore)的区别

Mutex和Semaphore是用于线程之间同步的两种类型的对象。Mutex是互斥对象的简称。互斥通常用于序列化对资源的访问。互斥对象只允许一个线程进入受控部分,迫使试图访问该部分的其他线程等待,直到第一个线程退出该部分。当第二个线程试图进入关键部分时,它发现互斥锁被第一个线程锁定。

然后,第二个线程等待,直到它可以获取锁。通过这种方式,Mutex解决了多个线程同时使用同一资源的问题。信号量是一个对象,它维护一个指示当前可用资源数量的计数器。当线程想要使用这些资源之一时,它必须首先获取信号量。

如果没有可用的资源,那么线程将被阻塞,直到另一个线程将资源释放回信号量。互斥和信号量有不同的用途,但它们在多线程编程中都很重要。

结论

Mutex和信号量都是同步原语,允许多个线程访问共享资源而不会导致数据损坏。然而,他们在如何实现这一目标方面有所不同。互斥锁确保一次只有一个线程可以访问资源,而信号量允许多个线程访问资源,但限制了并发操作的数量。

  • 发表于 2023-02-03 16:28
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