Параллельное и распределенное программирование на С++

pthread_mutex_destroy, pthread_mutex_init

Имя

pthread_mutex_destroy, pthread_mutex_init — функции разруше н ия и инициализации мьютекса.

Синопсис

THR

#include <pthread.h>
int pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *^utex);
int pthread_mutex_init (
pthread_mutex_t *restrict jnutex,
const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
pthread_mutex_t  mutex  = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

Описание

Функция pthread_mutex_destroy () используется для разрушения объекта мьютекса, адресуемого параметром mutex, в результате чего этот объект мьютекса становится неинициализированным. В конкретной реализации функция pthread_mutex_destroy () может устанавливать объект, адресуемый параметром mutex, равным недействительному значению. Разрушенный объект мьютекса можно снова инициализировать с помощью функции pthread_mutex_init(); результаты ссылки на этот объект после его разрушения не определены.

Нет никакой опасности в разрушении инициализированного объекта мьютекса, по которому не заблокирован в данный момент ни один поток. Попытка же разрушить заблокированный мьютекс может привести к неопределенно м у поведению.

Функция pthread_mutex_init () используется для инициализации м ьютекса, адресуе м ого пара м етро м mutex, объекто м атрибутов, адресуемым параметром attr. Если параметр attr содержит значение NULL, для инициализации применяются атрибуты мьютекса, действующие по умолчанию, т.е. результат в этом случае равносилен передаче адреса объекта, содержащего стандартные атрибуты мьютекса. После успешной инициализации мьютекс становится инициализированным и разблокированным.

Для осуществления синхронизации используется только сам объект, адресуемый параметром mutex. Результат ссылки на копии объекта mutex в обращениях к функциям pthread_mutex_lock(), pthread_mutex_trylock(), pthread_mutex_unlock() и pthread_mutex_destroy () не определен.

Попытка инициализировать уже инициализированный объект мьютекса приведет к неопределенному поведению.

В случаях, когда атрибуты мьютекса, действующие по умолчанию, заранее определены, для инициализации мьютексов, которые создаются статически, можно использовать макрос PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER. Резу л ьтат в этом с л учае эквивалентен динамической инициализации путем вызова функции pthread_mutex_init () с параметром attr, равным значению NULL, но без выпо л нения проверки на наличие ошибок.

Возвращаемые значения

При успешном завершении функции pthread_mutex_destroy() и pthread_ mutex_init () возвращают нулевое значение; в противном случае — код ошибки, обозначающий ее характер.

Проверка на наличие ошибок с кодами [EBUSY] и [EINVAL] реализована так (если реализована вообще), как будто она выполняется в самом начале работы каждой функции, и код ошибки в случае ее обнаружения возвращается до модификации состояния мьютекса, заданного параметром mutex.

Ошибки

Функция pthread_mutex_destroy () может завершиться неудачно, если:

[EBUSY]  реализация обнаружила попытку разрушить объект, адресуе м ый параметром mutex, который относится к другому потоку (напри м ер, при использовании в функциях pthread_mutex_wait () или pthread_mutex_timedwait ()), или указанный объект заблокирован;

[EINVAL] значение, заданное пара м етро м mutex, недействительно.

Функция pthread_mutex_init () завершится неудачно, если:

[EAGAIN] система испытывает недостаток ресурсов (не имеется в виду память), необходимых для инициализации еще одного мьютекса;

[ENOMEM] для инициализации мьютекса недостаточно существующей памяти;

[EPERM]  инициатор вызова функции не имеет привилегий для выполнения этой операции.

Функция pthread_mutex_init () м ожет завершиться неудачно, если:

[EBUSY]  реализация обнаружила попытку повторно инициализировать объект мьютекса, адресуемый параметром mutex, которой был ранее инициализирован, но еще не разрушен;

[EINVAL ] значение, заданное пара м етро м attr, недействительно. Эти функции не возвра щ ают код ошибки [EINTR].

Примеры

Отсутствуют.

Замечания по использованию

Отсутствуют.

Логическое обоснование

Возможность альтернативных реализаций

Данный том стандарта IEEE Std 1003.1-2001 поддерживает несколько альтернативных реализаций мьютексов. Реализация может сохранять блокировку непосредственно в объекте типа pthread_mutex_t. Возможно также хранение блокировки в «куче», а указателя, дескриптора или уникального ID — в объекте мьютекса. Каждая реализация обладает различными достоинствами в зависимости от определенных конфигураций оборудования. Поэтому, чтобы написать код, который не нужно будет изменять в зависимости от выбранной реализации, в данном томе стандарта IEEE Std 1003.1-2001 жестко не определяется тип хранения блокировки и термин «инициализировать» используется для усиления утверждения о том, что блокировка может в действительности располагаться в самом объекте мьютекса.

Обратите вни м ание на то, что это устраняет избыточность определения типа м ьютекса или условной пере м енной.

В реализации разрешается, чтобы при выполнении функции pthread_mutex_destroy() в мьютексе хранилось недействительное значение. Это позволит выявить ошибочные программы, которые пытаются заблокировать уже разрушенный мьютекс (или по крайней мере сослаться на него).

Компромисс между контролем за ошибками и производительностью

Существует множество случаев, когда можно обойтись без проверки на наличие ошибок ради достижения более высокой производительности. Полнота применения контроля за ошибками должна соответствовать нуждам конкретных приложений и возможностям сред выполнения. В общем случае об ошибках или ошибочных условиях, вызванных системными причинами (например, недостаточностью памяти), необходимо уведомлять всегда, но необязательно сообщать об ошибках, связанных с некорректностью кода приложения (например, при неудачной попытке обеспечить адекватную синхронизацию, используемую при защите мьютекса от удаления).

Таким образом, возможен широкий диапазон реализаций. Например, реализация, предназначенная для отладки приложений, может включать все возможные проверки ошибок, в то время как реализация, выполняющая на встроенном компьютере одно-единственное уже отлаженное приложение при очень строгих требованиях к производительности, может содержать лишь минимальный набор проверок на