mutex.release()什么意思
时间: 2024-05-08 10:20:45 浏览: 7
`mutex.release()` 是一个操作系统中用于实现互斥的函数,用于释放某个被占用的锁。在多线程编程中,如果多个线程同时访问某个共享资源,就容易导致数据竞争和意想不到的错误。为了避免这种情况,我们需要使用锁来保护共享资源,即在某个线程访问共享资源时,其他线程不能访问,必须等待该线程释放锁后才能访问。而`mutex.release()`就是用于释放锁的函数。例如,在Python threading模块中,可以使用`Lock`类来创建锁对象,然后使用`acquire()`方法获取锁,使用`release()`方法释放锁。示例代码如下:
```
import threading
# 创建锁对象
lock = threading.Lock()
# 在多线程中使用锁
def func():
lock.acquire() # 获取锁
# 在这里执行需要保护的代码
...
lock.release() # 释放锁
```
在上面的代码中,`lock.acquire()`获取锁,如果当前锁已经被其他线程占用,则阻塞等待直到其它线程释放锁。`lock.release()`释放锁,如果有其他线程正在等待该锁,则会立即唤醒其中一个线程获取锁。
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import threading import time def producer(name): global mantou while True: if psem.acquire(): mutex.acquire() if empty.acquire(): mantou += 1 basket.append(mantou) print('糕点师%s做了第%s个面包,橱窗现有%s个面包' % (name, mantou, len(basket))) full.release() else: print('橱窗放不下了,稍等...') mutex.release() psem.release() else: print('生产者不够了,稍等...') time.sleep(0.3) def consumer(name): while True: if csem.acquire(): mutex.acquire() if full.acquire(): print('消费者%s吃了第%s个面包,橱窗还剩%s个面包' % (name, basket.pop(),len(basket))) empty.release() else: print('面包还没有做好,稍等...') mutex.release() csem.release() else: print('当前消费者过多,稍等...') time.sleep(0.3) mutex = threading.Semaphore(1) # 互斥信号量,同一时间只能有一个线程访问临界资源 psem = threading.Semaphore(5) # 同步信号量,同一时间只能有5个生产者线程工作 csem = threading.Semaphore(5) # 同步信号量,同一时间只能服务5个消费者 empty = threading.Semaphore(5) # 空位信号量 full = threading.Semaphore(0) # 满位信号量 basket = [] # 缓冲池 装面包的橱窗 mantou = 0 # 面包 basket_SIZE=5 def main(): for i in range(5): p = threading.Thread(target=producer, args=(i + 1,)) p.start() for i in range(5): c = threading.Thread(target=consumer, args=(i + 1,)) c.start() if name == 'main': main() 修改此代码使之能成功实现生产者与消费者的模型
在代码中,需要做以下修改:
1. 将全局变量 `mantou` 和 `basket` 声明为 `threading.local()`,这样每个线程都有自己的一份变量副本,避免多个线程同时访问同一变量的竞争问题。
2. 在 `producer` 函数中,每次添加面包到缓冲池时,需要先判断缓冲池是否已满,如果已满则释放 `psem`,等待消费者消费后再重新获取。同理,在 `consumer` 函数中,每次取出面包前需要先判断缓冲池是否为空,如果为空则释放 `csem`,等待生产者生产后再重新获取。
3. 在 `producer` 函数和 `consumer` 函数中,每次访问共享变量前需要先获取 `mutex` 的锁,避免多个线程同时访问同一变量的竞争问题。
修改后的代码如下:
```
import threading
import time
mutex = threading.Semaphore(1) # 互斥信号量,同一时间只能有一个线程访问临界资源
psem = threading.Semaphore(5) # 同步信号量,同一时间只能有5个生产者线程工作
csem = threading.Semaphore(5) # 同步信号量,同一时间只能服务5个消费者
empty = threading.Semaphore(5) # 空位信号量
full = threading.Semaphore(0) # 满位信号量
basket_SIZE = 5 # 缓冲池大小
mantou = threading.local() # 面包数量,每个线程都有自己的一份变量副本
basket = threading.local() # 缓冲池,每个线程都有自己的一份变量副本
def producer(name):
while True:
if psem.acquire():
mutex.acquire()
if empty.acquire():
if not hasattr(basket, 'value'):
basket.value = [] # 第一次使用时初始化
if not hasattr(mantou, 'value'):
mantou.value = 0 # 第一次使用时初始化
mantou.value += 1
basket.value.append(mantou.value)
print('糕点师%s做了第%s个面包,橱窗现有%s个面包' % (name, mantou.value, len(basket.value)))
full.release()
else:
print('橱窗放不下了,稍等...')
psem.release()
mutex.release()
else:
print('生产者不够了,稍等...')
time.sleep(0.3)
def consumer(name):
while True:
if csem.acquire():
mutex.acquire()
if full.acquire():
if not hasattr(basket, 'value'):
basket.value = [] # 第一次使用时初始化
if not hasattr(mantou, 'value'):
mantou.value = 0 # 第一次使用时初始化
print('消费者%s吃了第%s个面包,橱窗还剩%s个面包' % (name, basket.value.pop(0),len(basket.value)))
empty.release()
else:
print('面包还没有做好,稍等...')
csem.release()
mutex.release()
else:
print('当前消费者过多,稍等...')
time.sleep(0.3)
def main():
for i in range(5):
p = threading.Thread(target=producer, args=(i + 1,))
p.start()
for i in range(5):
c = threading.Thread(target=consumer, args=(i + 1,))
c.start()
if __name__ == '__main__':
main()
```
System.Threading.Mutex
Mutex(互斥锁)是一个用于多线程编程的同步原语。它用于保护临界区,确保在任意时刻只有一个线程可以访问临界区代码。Mutex提供了两个主要的操作:`WaitOne`(等待)和`ReleaseMutex`(释放)。
当一个线程调用`WaitOne`方法时,如果Mutex当前没有被其他线程锁定,那么该线程将锁定Mutex并继续执行。如果Mutex已经被其他线程锁定,那么调用`WaitOne`的线程将被阻塞,直到Mutex被释放为止。
当一个线程完成对临界区的访问后,它可以调用`ReleaseMutex`方法来释放Mutex,这样其他等待该Mutex的线程就可以继续执行。
Mutex的一个重要特性是它是可命名的,这意味着它可以在进程间共享。这对于多个进程需要同步访问共享资源的情况非常有用。
在C#中,可以使用`System.Threading.Mutex`类来创建和使用Mutex。以下是一个简单的示例:
```csharp
using System;
using System.Threading;
class Program
{
static Mutex mutex = new Mutex();
static void Main()
{
// 等待Mutex
mutex.WaitOne();
// 在临界区执行操作
Console.WriteLine("在临界区执行操作");
// 释放Mutex
mutex.ReleaseMutex();
// 继续执行其他操作
Console.WriteLine("继续执行其他操作");
}
}
```
在上面的示例中,当一个线程执行到`mutex.WaitOne()`时,它将等待Mutex可用,并在其他线程释放Mutex后继续执行临界区代码。