先贴代码和测试结果
// Mutex.h: 对pthread的互斥量的RAII包装
#ifndef _MUTEX_H_
#define _MUTEX_H_
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
// 使用错误码errnum和字符串msg来打印错误信息, 并且退出程序
static inline void errExitEN(int errnum, const char* msg)
{
fprintf(stderr, "%s Error: %s\n", msg, strerror(errnum));
exit(1);
}
class Mutex
{
public:
explicit Mutex()
{
int s;
pthread_mutexattr_t attr;
s = pthread_mutexattr_init(&attr);
if (s != 0)
errExitEN(s, "pthread_mutexattr_init");
s = pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_DEFAULT);
#ifdef ERRORCHECK
s = pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK);
#elif RECURSIVE
s = pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
#endif
if (s != 0)
errExitEN(s, "pthread_mutexattr_settype");
pthread_mutex_init(&__mtx, &attr);
if (s != 0)
errExitEN(s, "pthread_mutex_init");
s = pthread_mutexattr_destroy(&attr);
if (s != 0)
errExitEN(s, "pthread_mutexattr_destroy");
}
virtual ~Mutex()
{
int s = pthread_mutex_destroy(&__mtx);
if (s != 0)
errExitEN(s, "pthread_mutex_destroy");
}
void lock()
{
int s = pthread_mutex_lock(&__mtx);
if (s != 0)
errExitEN(s, "pthread_mutex_lock");
}
void unlock()
{
int s = pthread_mutex_unlock(&__mtx);
if (s != 0)
errExitEN(s, "pthread_mutex_unlock");
}
private:
pthread_mutex_t __mtx;
};
#endif
// MutexTest.cpp: Mutex类对于重复获取同一把锁的测试
#include "Mutex.h"
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <array>
Mutex mtx;
std::array<int, 10> g_array;
// 将g_array[index]左边的元素自增(使用互斥量来保护)
void incrLeftWithMutex(int index)
{
mtx.lock();
for (int i = 0; i < index; i++)
g_array[i]++;
mtx.unlock();
}
// 将g_array[index]右边的元素自增(使用互斥量来保护)
void incrRightWithMutex(int index)
{
mtx.lock();
for (int i = index + 1; i < (int) g_array.size(); i++)
g_array[i]++;
mtx.unlock();
}
// 将g_array[index]以外的元素自增
void incrOtherItem(int index)
{
mtx.lock();
incrLeftWithMutex(index);
incrRightWithMutex(index);
mtx.unlock();
}
int main()
{
g_array.fill(0);
incrOtherItem(5);
for (int i : g_array)
printf("%d ", i);
printf("\n");
return 0;
}
$ g++ MutexTest.cpp -std=c++11 -pthread $ time ./a.out ^C real 0m3.973s user 0m0.004s sys 0m0.000s $ g++ MutexTest.cpp -std=c++11 -pthread -DERRORCHECK $ ./a.out pthread_mutex_lock Error: Resource deadlock avoided pthread_mutex_destroy Error: Device or resource busy $ g++ MutexTest.cpp -std=c++11 -pthread -DRECURSIVE $ ./a.out 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1
不额外定义宏则使用默认的互斥量（锁），定义宏ERRORCHECK则锁自带错误检查，定义宏RECURSIVE则代表递归锁。
主线程中调用了incrOtherItem函数，该函数先获取（acquire）锁mtx，然后调用另外2个函数后释放（release）锁mtx。
实验结果显示默认锁陷入了死锁，错误检查的结果是resource deadlock avoided（即陷入了死锁），而递归锁则成功执行了下去。
因为向一把已经被获取的锁申请上锁时，线程会阻塞一直到已获取锁的一方将锁释放。所以若线程已经获取了锁A而未释放，当它再次获取锁A时会陷入死锁，因为此线程会阻塞直到锁A被释放，然后只有拥有锁的线程（也就是它自己）才能释放锁，而线程自己处于阻塞中，所以永远处于阻塞状态。
递归锁就是为了解决这种状况，从incrOtherItem的函数定义看起来代码没任何问题，但是incrLeftWithMutex和incrRightWithMutex函数试图获取了同一把锁，这样相当于未释放锁就再次获取同一把锁。
递归锁会在内部维护一个计数器，当线程第1次获取互斥量时，计数器置为1，之后该线程可以在此获取同一把锁，每次获取锁计数器加1，每次释放锁计数器减1。由于此时其他线程无法获取锁，所以只要保证该线程的执行过程是可重入的，代码就没问题。
由于这种情况往往是函数递归调用时才出现的，比如
函数1：上锁，调用函数2，解锁。
函数2：上锁……解锁
函数1的过程就变成了：上锁，函数1的内容（第一部分），上锁，函数2的内容，解锁，函数1的内容（第二部分），解锁。
如果函数1的内容是不可重入的，而函数2修改了函数1的操作对象，那么这里就会出问题。
比如。函数1是想获取全局int数组（设为int a[4] = { 1,2,3,4 } ）的总和，第一部分是求前半部分的和，第二部分是求后半部分的和。
而函数2若导致int数组发生了变化，比如让a[2] = 0，这样最后求得的和就是1+2+0+4=7而不是1+2+3+4=10。