Что такое мьютекс (mutex)?

Мьютекс (mutex) — это механизм синхронизации, используемый для защиты разделяемых ресурсов от одновременного доступа несколькими потоками. Он гарантирует, что в любой момент времени только один поток может владеть мьютексом и, следовательно, получить доступ к защищаемому ресурсу.

Основные операции с мьютексом:

• Lock (захват): Поток пытается захватить мьютекс. Если мьютекс свободен, поток успешно его захватывает и продолжает выполнение. Если мьютекс занят другим потоком, текущий поток блокируется до тех пор, пока мьютекс не будет освобожден.
• Unlock (освобождение): Поток, который владеет мьютексом, освобождает его. Если есть другие потоки, ожидающие этот мьютекс, один из них (обычно выбранный в соответствии с политикой планировщика) будет разблокирован и сможет захватить мьютекс.

В Objective-C и Swift мьютексы могут быть реализованы с использованием различных API, например:

• NSLock или NSRecursiveLock в Foundation.
• POSIX мьютексы (pthread_mutex_t).
• os_unfair_lock (более низкоуровневый и высокопроизводительный для простых блокировок).

Пример использования в Objective-C с NSLock:

// Создание NSLock
NSLock *dataLock = [[NSLock alloc] init];

// ...

// Захват мьютекса перед доступом к общему ресурсу
[dataLock lock];
// Доступ к общему ресурсу, например, к изменяемому массиву
// [sharedArray addObject:newItem];
// ...

// Освобождение мьютекса после завершения доступа
[dataLock unlock];

Пример использования в Swift с NSLock:

// Создание NSLock
let dataLock = NSLock()

// ...

// Захват мьютекса перед доступом к общему ресурсу
dataLock.lock()
// Доступ к общему ресурсу, например, к изменяемому массиву
// sharedArray.append(newItem)
// ...

// Освобождение мьютекса после завершения доступа
dataLock.unlock()

Мьютексы предотвращают состояния гонки (race conditions), когда доступ к общим данным из нескольких потоков без синхронизации может привести к непредсказуемым результатам или повреждению данных. Неправильное использование мьютексов (например, взаимные блокировки - deadlocks) может привести к зависанию приложения.