同步和互斥的区别

信号量互斥量条件变量

同步和互斥

一、信号量：用于进程间通信（linux中用于线程）

独立于进程在两个进程中都要初始化，若一个已创建，则另一个获取可以执行多次v操作，然后再执行p操作

信号量的一些概念：

以下是信号灯（量)的一些概念:

信号灯与互斥锁和条件变量的主要不同在于”灯”的概念，灯亮则意味着资源可用，灯灭则意味着不可用。如果说后两中同步方式侧重于”等待”操作，即资源不可用的话，信号灯机制则侧重于点灯，即告知资源可用；没有等待线程的解锁或激发条件都是没有意义的，而没有等待灯亮的线程的点灯操作则有效，且能保持灯亮状态。当然，这样的操作原语也意味着更多的开销。

信号灯的应用除了灯亮/灯灭这种二元灯以外，也可以采用大于1的灯数，以表示资源数大于1，这时可以称之为多元灯。

二、互斥量：（用于在线程间的通信）

1、在一个进程中创建

三、信号量与互斥量的区别

1. 互斥量用于线程的互斥，信号量用于线程的同步。

这是互斥量和信号量的根本区别，也就是互斥和同步之间的区别。

互斥：是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的。同步：是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源

以上区别是主要想记住的。

note:信号量可以用来实现互斥量的功能

2. 互斥量值只能为0/1，信号量值可以为非负整数。

也就是说，一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问，它不能实现多个资源的多线程互斥问题。信号量可以实现多个同类资源的多线程互斥和同步。当信号量为单值信号量是，也可以完成一个资源的互斥访问。3、互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用，信号量可以由一个线程释放，另一个线程得到。

4、作用域

信号量: 进程间或线程间(linux仅线程间)

互斥锁: 线程间

5、上锁时

信号量: 只要信号量的value大于0，其他线程就可以sem_wait(p操作-1)成功，成功后信号量的value减一。若value值不大于0，则sem_wait

阻塞，直到sem_post(v操作+1)释放后value值加一

互斥锁: 只要被锁住，其他任何线程都不可以访问被保护的资源

成功后否则就阻塞

四、条件变量：（常与互斥锁一起使用）

互斥锁的一个明显缺点是它只有两种状态:锁定和非锁定.而条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法解决了互斥锁的不足,它常与互斥锁一起使用.使用时,条件变量被用来阻塞一个线程,当条件不满足时,线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化.一旦其他的某个线程改变了条件变量,它将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程.这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足.条件变量的基本操作有以下两个:

触发条件:当条件变为true时;

等待条件:挂起线程直到其他线程触发条件.

注意:条件变量应该和互斥量配合使用,以避免出现条件竞争,一个线程预备等待一个条件变量,当它在真正进入等待之前,另一个线程恰好触发了该条件.

五、互斥量与条件变量之间的关系

1、互斥锁：保护临界资源同一时刻一个线程访问

只有一把锁，可用于锁多种临界资源

但同一时刻只能锁住一个临界资源（同一时刻只能一个进程访问）

2、信号量：只是为了进程通信间保持同步

3、条件变量：不满足条件时，用wait函数阻塞其所在的线程，