锁为什么工作？

如果锁定确保一次只有一个线程访问锁定的数据，那么控制对锁定功能的访问是什么？锁为什么工作？

我认为boost::mutex::scoped_lock应该在我的每个函数的开始，所以本地变量不会被另一个线程意外修改，是正确的吗？如果两个线程在非常近的时间试图获得锁，该怎么办？内部使用的锁的局部变量不会被其他线程破坏吗？

我的问题不是提升特定的，但我可能会使用，除非你推荐另一个。

2009-01-17 Tim Matthews

你是对的，在实现锁定时需要一些方法来保证两个进程不会同时获得锁定。要做到这一点，您需要使用原子指令 - 保证完成而不会中断。一个这样的指令是test-and-set，将获得布尔变量的状态，将其设置为true并返回先前检索的状态的操作。

这样做可以让您编写不断测试的代码，以查看它是否可以获取锁。假设x是线程之间共享变量：

while(testandset(x)); 
// ... 
// critical section 
// this code can only be executed by once thread at a time 
// ... 
x = 0; // set x to 0, allow another process into critical section

由于其他线程不断测试锁，直到他们让进了关键的部分，这是保证相互排斥的一种非常低效的方式。然而，使用这个简单的概念，您可以构建更复杂的控制结构，如效率更高的信号量（因为进程不循环，它们正在睡眠）

来源

2009-01-17 05:32:50

您只需拥有对共享数据的独占访问权限。除非它们是静态的或者堆中的，否则函数内部的局部变量对于不同的线程将具有不同的实例，并且不需要担心。但是共享数据（例如通过指针访问的东西）应该先锁定。

至于锁是如何工作的，它们经过精心设计以防止竞争条件，并且通常具有硬件级别支持以保证原子性。 IE，有一些机器语言结构保证是原子的。信号量（和互斥量）可以通过这些实现。

来源

2009-01-17 05:31:58 Sydius

谢谢我试图找出函数是否有每个线程的单独实例。但是，你能提供一个链接给你从这个信息来源吗？ – 2009-01-17 06:04:58

我没有函数变量的来源，对不起。但愿我做了，可惜我没有。其余部分来自信号量维基百科文章。 – Sydius 2009-01-17 06:32:16

最简单的解释是，锁定是基于硬件指令，它保证是原子的，不能在线程之间发生冲突。

函数中的普通局部变量已经专用于单个线程。只有静态，全局或其他数据可以被多个线程同时访问，而这些线程需要使用锁来保护它。

来源

2009-01-17 06:08:44

操作锁的机制控制对其的访问。

任何锁定原语需要能够在处理器之间传递更改，因此它通常在总线操作（即读取和写入内存）之上实现。它也需要被构造为使得两个线程试图声明它不会破坏它的状态。这并不容易，但您通常可以相信，任何操作系统实现的锁都不会被多个线程破坏。

来源

2009-01-21 17:14:34 MSN

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