锁与原子操作及CAS实现

文章结构概览

• 线程同步机制

  • 锁机制

  • • 互斥锁 mutex
    • 读写锁 rdlock
    • 自旋锁 spinlock

  • 原子操作技术

  • • _sync* * 比较并交换 CAS

线程同步

对变量执行增量处理的过程，一般可以划分为三个阶段：

• 从存储空间中将该变量加载至寄存器
• 在寄存器内部完成对该变量的加一操作
• 将更新后的数值重新存入内存区域

若多个线程同时对该变量进行此类增量处理，而未采取同步机制，则最终结果可能偏离预期。例如，两个线程同时获取该变量的初始值，各自完成加一操作后分别写回内存，此时虽然执行了两次增量操作，但实际效果仅相当于一次增量。

实现线程间同步的方式包括使用锁机制以及原子操作。

锁

互斥锁机制与同步控制

<pthread.h>头文件中定义了多种用于互斥锁操作的接口函数，供pthread使用。

    /* Initialize a mutex.  */
    int pthread_mutex_init (pthread_mutex_t *__mutex, const pthread_mutexattr_t *__mutexattr);
    /* Destroy a mutex.  */
    int pthread_m