mutexとセマフォの違いを徹底解説!使い分けをマスターする3つのポイント

  • このエントリーをはてなブックマークに追加
mutexとセマフォの違いを徹底解説!使い分けをマスターする3つのポイント
この記事を書いた人

中嶋悟

名前:中嶋 悟(なかじま さとる) ニックネーム:サトルン 年齢:28歳 性別:男性 職業:会社員(IT系メーカー・マーケティング部門) 通勤場所:東京都千代田区・本社オフィス 通勤時間:片道約45分(電車+徒歩) 居住地:東京都杉並区・阿佐ヶ谷の1LDKマンション 出身地:神奈川県横浜市 身長:175cm 血液型:A型 誕生日:1997年5月12日 趣味:比較記事を書くこと、カメラ散歩、ガジェット収集、カフェ巡り、映画鑑賞(特に洋画)、料理(最近はスパイスカレー作りにハマり中) 性格:分析好き・好奇心旺盛・マイペース・几帳面だけど時々おおざっぱ・物事をとことん調べたくなるタイプ 1日(平日)のタイムスケジュール 6:30 起床。まずはコーヒーを淹れながらニュースとSNSチェック 7:00 朝食(自作のオートミールorトースト)、ブログの下書きや記事ネタ整理 8:00 出勤準備 8:30 電車で通勤(この間にポッドキャストやオーディオブックでインプット) 9:15 出社。午前は資料作成やメール返信 12:00 ランチはオフィス近くの定食屋かカフェ 13:00 午後は会議やマーケティング企画立案、データ分析 18:00 退社 19:00 帰宅途中にスーパー寄って買い物 19:30 夕食&YouTubeやNetflixでリラックスタイム 21:00 ブログ執筆や写真編集、次の記事の構成作成 23:00 読書(比較記事のネタ探しも兼ねる) 23:45 就寝準備 24:00 就寝


mutexとセマフォの違いを徹底解説!使い分けをマスターする3つのポイント

ここでは「mutex(ミューテックス)」と「セマフォ」の違いを、難しくなく日常的な例えとともに解説します。まず基本のイメージから始めましょう。
mutex は「資源を一人だけ使えるようにする鍵」です。鍵を持つ人が解放するまで、ほかの人は待つ状態が続きます。つまり所有権のある鎖をイメージすると分かりやすいです。
一方でセマフォは「資源の数を管理するカウント付きの仕組み」です。資源が 3つあれば同時に最大 3 人まで使えます。誰かが解放すれば、別の人がすぐに使えるようになる。待ち行列ができることも多いですが、複数人が同時に処理を進められる点が特徴です。
もう少し具体的に見ると、mutex は「誰が解放する権利を持つか」という所有権の概念が強く、通常は同じスレッドやプロセスが解放します。セマフォは所有権の厳密な結びつきが弱く、別のスレッドが解放しても正しく動く設計を取る場合があります。これらの違いを踏まえると、どちらを選ぶべきかの判断材料が見えてきます。

able>項目mutexセマフォ所有権所有権があり、解放は通常同一要素所有権の結びつきは弱い場合があるカウント基本的に 1複数カウント可能待機挙動解放まで待機、所有者が解放カウントが 0 になるまで待機、順番待ちのケースあり用途排他制御(1資源の同時アクセスを禁止)資源の同時アクセス数を制限

基本的な違いの理解

この段落では、前の説明をもう少し具体的に整理します。mutex は「排他性」を重視します。一度に一人だけがクリティカルセクションに入り、他の人は待つ。クリティカルセクションを短く保つ工夫が鍵です。
セマフォは「同時アクセス数の上限」を決める道具です。カウントが 0 になると待機状態になり、解放が起きるまで新しいアクセスは始まりません。設計次第でデッドロックを避ける工夫が必要になる場合もあります。
実務では、リソースの性質に合わせて選択します。データの整合性が最優先なら mutex、同時処理の能力を活かしたい場合はセマフォという判断がよく使われます。

実際の使い方と注意点

実際のコードでは、mutex は例えば C++ の std::mutex や Java の ReentrantLock、Python の threading.Lock などが代表的な実装です。
セマフォはカウント付きのセマフォを提供する API があり、結果として複数スレッドが資源を共有しつつ上限を守れます。実装言語により名称や細かな挙動は異なりますが、基本の考え方は同じです。
注意点としては、長時間のクリティカルセクションを避ける待機の順序が不安定にならないよう設計する、デッドロックを引き起こすパターンを事前に洗い出すことが挙げられます。これらを意識して設計すれば、安定した並行処理を実現できます。

ピックアップ解説

最近、友達とゲームを作っていて mutex とセマフォの違いを深掘りしたんだ。 mutex は“一人だけ入れる鍵”で、長い処理を入れると全体が止まりがち。だからクリティカルセクションを短く保つ工夫が必要。セマフォは“同時に使える資源の数”を制限する道具で、カウントが 0 になると待つ人が現れる。僕たちはデッドロックを避けるための設計を雑談の中で練習し、鍵を誰が持つかと資源の残り数をどう管理するかを実戦的に考えるようになった。


ITの人気記事

ズームとズームワークプレイスの違いとは?初心者でもわかる徹底解説!
1353viws
青写真と青焼きの違いとは?簡単解説でわかりやすく理解しよう!
1066viws
「画素(ピクセル)とは何?解説と画像の違いをやさしく理解しよう」
936viws
CADデータとDXFデータの違いを徹底解説!初心者でもわかる使い分けのポイント
870viws
スター結線とデルタ結線の違いを徹底解説!初心者でも分かる電気の基本
830viws
初心者でもわかる!しきい値と閾値の違いを徹底解説
707viws
5GとXi(クロッシィ)ってどう違うの?初心者にもわかりやすく解説!
701viws
RGBとsRGBの違いって何?初心者でもわかる色の基本知識
665viws
インターフォンとインターホンの違いって何?わかりやすく解説!
632viws
RGBとVGAの違いを徹底解説!初心者にもわかりやすい映像信号の基礎知識
620viws
API仕様書とIF仕様書の違いを徹底解説!初心者でもわかるポイントとは?
615viws
HTTPとHTTPSの違いをわかりやすく解説!安全なネット利用のために知っておきたいポイント
597viws
SSDとUSBメモリの違いを徹底解説!初心者でもわかる保存デバイスの選び方
578viws
IPアドレスとデフォルトゲートウェイの違いをわかりやすく解説!ネットワークの基本を理解しよう
576viws
インプレッション数とクリック数の違いを徹底解説 — CTRを上げるための基礎と落とし穴
526viws
USBフラッシュメモリとUSBメモリの違いとは?初心者でもわかる解説!
511viws
モバイルデータ通信番号と電話番号の違いを徹底解説!初心者でもわかるスマホの基礎知識
506viws
グロメットとコンジットの違いとは?わかりやすく解説!
502viws
ベアリングとリテーナーの違いとは?初心者でもわかる基本の解説
497viws
USB充電器とアダプターの違いとは?初心者にもわかりやすく解説!
490viws

新着記事

ITの関連記事