当获取 Mutex 的线程退出时，Mutex 会发生什么？

Question

假设有两个线程，主线程和B线程（由主线程创建）。如果B线程获取了一个互斥锁（如pthread_mutex）并在未解锁该锁的情况下调用了pthread_exit。那么这个互斥锁会发生什么？它会变得可用吗？

假设B线程已经获得了锁并没有对锁进行解锁，当它调用pthread_exit时，锁将保持被锁定状态。其他任何尝试获得相同锁的线程都将被阻塞，直到该锁被释放为止。因此，在这种情况下，互斥锁不会变得可用，而是保持被锁定状态，直到被当前占用锁的线程解锁。

- Sadish

Answer 1

不行。互斥锁仍然被锁定。这种锁的实际行为取决于它的类型，您可以在这里或这里阅读相关信息。

- SingleNegationElimination

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哇，一个没有线程亲和力的“互斥锁”？没有“废弃”的错误状态？ - Hans Passant

一般来说，不需要。普通互斥锁甚至不需要知道哪个线程锁定了它；获取并存储这些信息会使其变得不必要地慢。当然，如果实现要永久保留已死线程的ID并防止其重用，又怎么能不耗尽ID呢？ POSIX提供了专门的鲁棒互斥锁，如果需要这种功能，可以创建它们，但它们通常会更加缓慢并使用更多资源（可能是用户空间和内核空间）。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

那么一个试图获取它已经拥有的互斥锁的线程会导致死锁吗？编程真是太难了。在pthread中有任何可重入锁定吗？ - Hans Passant

@Hans：当然可以：pthread_mutexattr_settype(PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE)。 - SingleNegationElimination

@Hans：你需要一个递归互斥锁。普通的互斥锁不是递归的。需要递归互斥锁通常意味着你的代码持有锁的时间太长，在负载下会有非常严重的竞争问题。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

这个链接已经失效，请更换。 - Abhishek Gupta

Answer 2

如果在调用pthread_mutex_init之前设置了正确的属性来创建一个健壮的互斥锁，当持有锁的线程终止时，互斥锁将进入特殊状态，下一个尝试获取互斥锁的线程将会得到EOWNERDEAD的错误。此时，它需要清理互斥锁保护的任何状态并调用pthread_mutex_consistent使互斥锁再次可用，或者调用pthread_mutex_unlock（这将使互斥锁永久不可用；进一步尝试使用它将返回ENOTRECOVERABLE）。

对于非健壮的互斥锁，如果锁定它的线程在没有解锁的情况下终止，那么该互斥锁将永久不可用。根据标准（参见Austin Group跟踪器上的issue 755解决方案），互斥锁仍然被锁定，并且其正式所有权仍然属于退出的线程，任何尝试锁定它的线程都将死锁。如果另一个线程尝试解锁它，则通常是未定义行为，除非互斥锁是使用PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK属性创建的，在这种情况下将返回一个错误。

另一方面，许多（大多数？）实际实现并不真正遵循标准的要求。从另一个线程尝试锁定或解锁互斥锁可能会出现虚假成功，因为线程ID（用于跟踪所有权）可能已被重用，现在可能引用不同的线程（可能是发出新的锁定/解锁请求的线程之一）。至少glibc的NPTL已知会表现出这种行为。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE