c++ - C++ mutex 和 RTOS xMutex 的区别

我正在尝试锁定 ESP32。显然，实现锁有不同的方式:

有默认的C++互斥库:

#include <mutex>

std::mutex mtx;

mtx.lock();

mtx.unlock();

还有 implementation from RTOS :

SemaphoreHandle_t xMutex = xSemaphoreCreateMutex();

xSemaphoreTake(xMutex, portMAX_DELAY);

xSemaphoreGive(xMutex);

是否存在我应该注意的根本差异？
或者它们是等价的？

最佳答案

假设您使用的是 ESP-IDF SDK，该工具链基于 GCC 5.2，针对 xtensa-lx106 指令集，带有部分开源的 C 运行时库。

GNU libstdc++ 中的 std::mutex 委托(delegate)给 pthread_mutex_lock/unlock 调用。 ESP-IDF SDK 包含一个 pthread emulation layer ，我们可以在其中看到 pthread_mutex_lock 和 pthread_mutex_unlock 的实际作用:

static int IRAM_ATTR pthread_mutex_lock_internal(esp_pthread_mutex_t *mux, TickType_t tmo)
{
    if (!mux) {
        return EINVAL;
    }

    if ((mux->type == PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK) &&
        (xSemaphoreGetMutexHolder(mux->sem) == xTaskGetCurrentTaskHandle())) {
        return EDEADLK;
    }

    if (mux->type == PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE) {
        if (xSemaphoreTakeRecursive(mux->sem, tmo) != pdTRUE) {
            return EBUSY;
        }
    } else {
        if (xSemaphoreTake(mux->sem, tmo) != pdTRUE) {
            return EBUSY;
        }
    }

    return 0;
}

int IRAM_ATTR pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)
{
    esp_pthread_mutex_t *mux;

    if (!mutex) {
        return EINVAL;
    }
    mux = (esp_pthread_mutex_t *)*mutex;
    if (!mux) {
        return EINVAL;
    }

    if (((mux->type == PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE) ||
        (mux->type == PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK)) &&
        (xSemaphoreGetMutexHolder(mux->sem) != xTaskGetCurrentTaskHandle())) {
        return EPERM;
    }

    int ret;
    if (mux->type == PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE) {
        ret = xSemaphoreGiveRecursive(mux->sem);
    } else {
        ret = xSemaphoreGive(mux->sem);
    }
    if (ret != pdTRUE) {
        assert(false && "Failed to unlock mutex!");
    }
    return 0;
}

如您所见，它主要将调用委托(delegate)给 RTOS 信号量 API，并进行一些额外的检查。

您可能不需要/想要这些检查。考虑到 esp32 芯片的微小 i-cache 和极其缓慢的串行 RAM，我更愿意尽可能靠近硬件(即不要使用 std::mutex，除非它完全满足您的需要)。

关于c++ - C++ mutex 和 RTOS xMutex 的区别，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/57430102/