Семафоры и мьютексы (mutexes) используются для синхронизации доступа к ресурсам. Хотя оба этих инструмента обеспечивают средства контроля за доступом к ресурсам, они имеют различные цели и реализации.

Mutex (Мьютекс)
Это примитив синхронизации, который позволяет защищать критические секции кода так, чтобы только один поток мог выполнять этот код в данный момент времени.

Ключевые особенности:

• Взаимное исключение: Гарантирует, что только один поток может владеть мьютексом в любой момент времени. Это обеспечивает взаимное исключение доступа к ресурсу или критической секции.
• Владение: Должен быть освобожден тем же потоком, который его захватил.
• Блокировка: Если мьютекс занят, другие потоки, пытающиеся захватить его, будут заблокированы до тех пор, пока он не будет освобожден.

Semaphore (Семафор)
Используется для управления доступом к ограниченному числу ресурсов. Он может быть настроен так, чтобы позволять доступ нескольким потокам одновременно.

Ключевые особенности:

• Счётчик: Управляется с помощью счётчика, который указывает количество доступных ресурсов или разрешений.
• Гибкость: Могут быть использованы для регулирования доступа к нескольким экземплярам ресурса, в то время как мьютексы всегда предназначены только для одного ресурса.
• Блокировка и освобождение: Когда поток запрашивает семафор, счётчик уменьшается. Когда поток освобождает семафор, счётчик увеличивается. Если счётчик равен нулю, потоки будут заблокированы до его освобождения.

Отличия и когда использовать

• Использование мьютекса: Если нужно защитить критическую секцию кода или ресурс, к которому должен иметь доступ только один поток одновременно, используйте мьютекс. Это обеспечивает строгое взаимное исключение.
• Использование семафора: Если у вас есть ограниченное число однотипных ресурсов, которыми могут одновременно пользоваться несколько потоков (например, соединения с базой данных или слоты ограниченной емкости), семафор является подходящим инструментом.

Использование мьютексов и семафоров требует аккуратности, чтобы избежать проблем, таких как взаимные блокировки (deadlocks) и гонки за ресурсы (race conditions). Эти инструменты являются фундаментальными для обеспечения надежной и эффективной многопоточности в приложениях.

April 23, 2024, easyoffer