信号量和互斥锁的区别

信号量和互斥锁

信号量是一种数据结构，在并行编程环境中，用于确保多个进程不会同时访问公共资源或关键部分。信号量用于避免死锁和竞争条件。互斥锁(互斥对象)也用于避免多个并发进程同时访问公共资源。

什么是信号量?

信号量是一种数据结构，用于向临界区提供互斥。信号量主要支持两个操作:等待(历史上称为P)和信号(历史上称为V)。等待操作阻塞一个进程，直到信号量打开，信号操作允许另一个进程(线程)进入。每个信号量都与一个等待进程队列相关联。当线程调用等待操作时，如果信号量是打开的，则线程可以继续。如果该信号量在线程调用等待操作时关闭，那么该线程将被阻塞，它必须在队列中等待。信号操作打开一个信号量，如果队列中已经有一个线程在等待，则允许该进程继续进行，如果队列中没有线程在等待，则信号将为下一个线程记住。有两种类型的信号量，称为互斥信号量和计数信号量。互斥信号量允许对资源的一次访问，计数信号量允许多个线程访问资源(有多个可用单元)。

什么是互斥锁?

当计算机应用程序启动时，它将创建一个互斥锁并将其附加到资源上。当资源被一个线程使用时，它被锁定，其他线程不能使用它。如果另一个线程想要使用相同的资源，它将不得不发出请求。然后，该线程将被放置在队列中，直到第一个线程使用该资源完成。当第一个线程使用完该资源时，锁将被移除，正在队列中等待的线程可以访问该资源。如果队列中有多个线程在等待，则以轮流的方式给予它们访问权限。实际上，当互斥锁在多个线程之间交替访问一个资源时，可以看到多个线程正在同时使用一个资源。但是在内部，在给定的时间内只有一个线程在访问资源。

信号量和互斥锁的区别是什么?

尽管在并行编程环境中，信号量和互斥对象都是用来实现互斥的，但它们有一些区别。互斥对象只允许单个线程使用一个资源或一个临界区，而信号量允许同时访问一个资源的次数有限(在允许的最大数量下)。使用互斥对象，其他想要访问该资源的线程必须在队列中等待，直到当前线程使用该资源完成。