解释代码pthread_mutex_t mutexA = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_t mutexB = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_t mutexC = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; static int counterA = 0; static int counterB = 0; int func1() { pthread_mutex_lock(&mutexA); ++counterA; sleep(1); pthread_mutex_lock(&mutexB); ++counterB; pthread_mutex_unlock(&mutexB); pthread_mutex_unlock(&mutexA); return counterA; } int func2() { pthread_mutex_lock(&mutexB); ++counterB; sleep(1); pthread_mutex_lock(&mutexA); ++counterA; pthread_mutex_unlock(&mutexA); pthread_mutex_unlock(&mutexB); return counterB; } void* start_routine1(void* arg) { while (1) { int iRetValue = func1(); if (iRetValue == 100000) { pthread_exit(NULL); } } } void* start_routine2(void* arg) { while (1) { int iRetValue = func2(); if (iRetValue == 100000) { pthread_exit(NULL); } } } void* start_routine(void* arg) { while (1) { sleep(1); char szBuf[128]; memset(szBuf, 0, sizeof(szBuf)); strcpy(szBuf, (char*)arg); } } int main() { pthread_t tid[4]; if (pthread_create(&tid[0], NULL, &start_routine1, NULL) != 0) { _exit(1); } if (pthread_create(&tid[1], NULL, &start_routine2, NULL) != 0) { _exit(1); } if (pthread_create(&tid[2], NULL, &start_routine, "thread3") != 0) { _exit(1); } if (pthread_create(&tid[3], NULL, &start_routine, "thread3") != 0) { _exit(1); } sleep(5); //pthread_cancel(tid[0]); pthread_join(tid[0], NULL); pthread_join(tid[1], NULL); pthread_join(tid[2], NULL); pthread_join(tid[3], NULL); pthread_mutex_destroy(&mutexA); pthread_mutex_destroy(&mutexB); pthread_mutex_destroy(&mutexC); return 0; }

这段代码定义了三个互斥锁 `mutexA`、`mutexB`、`mutexC`，并初始化为静态常量 `PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER`。同时定义了两个静态变量 `counterA`、`counterB`，它们会被多个线程共享。

在函数 `func1()` 中，先获取了 `mutexA` 和 `mutexB` 的锁，这保证了同时只有一个线程能进入到这个函数中。然后对 `counterA` 和 `counterB` 分别执行加一的操作，最后释放了 `mutexA` 和 `mutexB` 的锁。

在函数 `func2()` 中，先获取了 `mutexB` 和 `mutexC` 的锁，然后对 `counterB` 和 `counterA` 分别执行加一的操作，最后释放了 `mutexB` 和 `mutexC` 的锁。

这样的设计是为了避免多个线程同时对 `counterA` 和 `counterB` 进行操作，导致数据混乱的情况发生。通过加锁，只有一个线程能够进入到临界区，保证了对共享变量的操作是线程安全的。

相关问题

这段代码为什么发生死锁：pthread_mutex_t mutexA = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_t mutexB = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_t mutexC = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; static int counterA = 0; static int counterB = 0; int func1() { pthread_mutex_lock(&mutexA); ++counterA; sleep(1); pthread_mutex_lock(&mutexB); ++counterB; pthread_mutex_unlock(&mutexB); pthread_mutex_unlock(&mutexA); return counterA; } int func2() { pthread_mutex_lock(&mutexB); ++counterB; sleep(1); pthread_mutex_lock(&mutexA); ++counterA; pthread_mutex_unlock(&mutexA); pthread_mutex_unlock(&mutexB); return counterB; } void* start_routine1(void* arg) { while (1) { int iRetValue = func1(); if (iRetValue == 100000) { pthread_exit(NULL); } } } void* start_routine2(void* arg) { while (1) { int iRetValue = func2(); if (iRetValue == 100000) { pthread_exit(NULL); } } } void* start_routine(void* arg) { while (1) { sleep(1); char szBuf[128]; memset(szBuf, 0, sizeof(szBuf)); strcpy(szBuf, (char*)arg); } } int main() { pthread_t tid[4]; if (pthread_create(&tid[0], NULL, &start_routine1, NULL) != 0) { _exit(1); } if (pthread_create(&tid[1], NULL, &start_routine2, NULL) != 0) { _exit(1); } if (pthread_create(&tid[2], NULL, &start_routine, "thread3") != 0) { _exit(1); } if (pthread_create(&tid[3], NULL, &start_routine, "thread3") != 0) { _exit(1); } sleep(5); //pthread_cancel(tid[0]); pthread_join(tid[0], NULL); pthread_join(tid[1], NULL); pthread_join(tid[2], NULL); pthread_join(tid[3], NULL); pthread_mutex_destroy(&mutexA); pthread_mutex_destroy(&mutexB); pthread_mutex_destroy(&mutexC); return 0; }

这段代码可能会发生死锁的原因是，当两个线程同时尝试获得多个互斥锁时，可能会发生死锁。例如，如果一个线程在获得 mutexA 的锁之后，尝试获得 mutexB 的锁，而另一个线程已经获得了 mutexB 的锁并正在尝试获得 mutexA 的锁，那么两个线程将会相互等待对方释放已经获取的锁，导致死锁。

解决死锁的方法是，保证所有线程获取多个互斥锁的顺序是相同的。例如，可以规定所有线程都先获取 mutexA 的锁，再获取 mutexB 的锁，最后获取 mutexC 的锁。这样做可以避免死锁的发生。

请解释代码pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

这段代码使用了 POSIX 线程库中的互斥锁（mutex）机制来保证多线程并发访问共享资源的安全性。具体解释如下：

- `pthread_mutex_t` 是互斥锁的数据类型，需要通过 `pthread_mutex_init` 函数进行初始化。
- `mutex` 是互斥锁的变量名，通过宏 `PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER` 进行初始化，该宏可以把互斥锁初始化为静态分配的方式。
- 互斥锁的作用是保护临界区（critical section）内的共享资源不被多个线程同时访问，从而避免产生竞态条件（race condition）。
- 互斥锁的使用需要遵循以下步骤：
- 在访问共享资源之前，通过 `pthread_mutex_lock` 函数加锁互斥锁。
- 在访问共享资源时，确保只有一个线程能够进入临界区。
- 在访问共享资源之后，通过 `pthread_mutex_unlock` 函数释放互斥锁。
- 加锁和释放锁的过程是原子性的，即同一时间只有一个线程能够修改互斥锁的状态。