Scope Lock模式线程Mutex

Scope Lock模式线程Mutex（一）

作者：帮手朱翔



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在《Unix下的线程互斥量》一文中我们使用Thread_Mutex来保护线程共享资源，但如果互斥体上锁之后没有解锁就会发生死锁。这是一个很普遍的错误，我们采用Scope Lock模式，我们构造对象Scope_Mutex，其中构造函数对互斥体加锁，析构函数对互斥体解锁。C++保证了析构函数一定会被调用，所以即使是有异常抛出，互斥体也总是会被正确的解锁。下面给出Scope_Mutex的具体实现：

class Scope_Mutex
{
private:
Thread_Mutex& mMutex;
Scope_Mutex(const Scope_Mutex&);
Scope_Mutex& operator=(const Scope_Mutex&);

public:
// 构造时对互斥量进行加锁
explicit Scope_Mutex(mMutex;& m) : mMutex;(m)
{
mMutex.lock();
}
// 析构时对互斥量进行解锁
~Scope_Mutex()
{
mMutex.unlock();
}
};

class Thread_Mutex {

public:
/*
* 构造函数
*/
Thread_Mutex() {
assert(pthread_mutex_init(&_mutex, NULL) == 0);
}

/*
* 析造函数
*/
~Thread_Mutex() {
//销毁互斥量
pthread_mutex_destroy(&_mutex);
}

/*
* 加锁
*/

void lock ()
{
int error;
//锁住互斥量
error = pthread_mutex_lock(&_mutex);
if (error != 0)
{
errno = error;
perror("Mutex lock");
abort();
}
}

/*
* 解锁
*/
void unlock()
{
int error;
//解锁互斥量
error = pthread_mutex_unlock(&_mutex);
if (error != 0)
{
errno = error;
perror("Mutex unlock");
abort();
}
}

protected:

pthread_mutex_t _mutex;
};

上一章给出了Scope_Mutex的具体实现，现在，我们使用Scope_Mutex对number进行保护，具体步骤如下：
第一步：在线程函数前面使用Thread_Mutex构造Scope_Mutex
　　第二步：对number加1，并打印结果
第三步：在程序走出Scope_Mutex作用域，C++自动调用Scope_Mutex的析构函数来对Thread_Mutex对象进行析构。

下面给出实现具体代码：

#include
#include
#include

int number;
Thread_Mutex tm;

void* f1(void* arg)
{
int tmp_number;
while(true)
{
Scope_Mutex(tm);
tmp_number = number;
number+=1;
usleep(5);
std::cout << "thread " << pthread_self() << ": number " << tmp_number << " increment by 1 is " << number << std::endl;
}
return NULL;
}

void* f2(void* arg)
{
int tmp_number;
while(true)
{
Scope_Mutex(tm);
tmp_number = number;
number+=1;
usleep(3);
std::cout << "thread " << pthread_self() << ": number " << tmp_number << " increment by 1 is " << number << std::endl;
}
return NULL;
}

int main(void)
{
pthread_t tid1,tid2;
//create first thread;
pthread_create(&tid1, NULL, f1, NULL);
//create second thread;
pthread_create(&tid2, NULL, f2, NULL);
pthread_join(tid1,NULL);
pthread_join(tid2,NULL);
return 0;
}

执行上述程序，发现采用Scope_Mutex来保护共享资源—number，与单独采用Thread_Mutex保护number变量效果相同。