石家庄招聘哪个网站做的好,有哪些做ae小动效的网站,免费网页视频下载器,雄安建设集团有限公司网站1通信机制#xff1a;互斥与同步
线程的互斥通过线程的互斥锁完成#xff1b;
线程的同步通过无名信号量或者条件变量完成。
2 互斥
2.1 何为互斥#xff1f; 互斥是在多个线程在访问同一个全局变量的时候#xff0c;先让这个线程争抢锁的资源#xff0c;那个线程争抢…1通信机制互斥与同步
线程的互斥通过线程的互斥锁完成
线程的同步通过无名信号量或者条件变量完成。
2 互斥
2.1 何为互斥 互斥是在多个线程在访问同一个全局变量的时候先让这个线程争抢锁的资源那个线程争抢到资源它可以访问这个变量没有争抢到资源的线程不能够访问这个变量。那这种只有一个线程能够访问到这个变量的现象称之为线程间互斥。
2.2互斥锁API
1.定义互斥锁pthread_mutex_t mutex;
2.初始化线程互斥锁pthread_mutex_t mutex PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//静态初始化int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * mutex,const pthread_mutexattr_t * attr);//动态初始化功能初始化互斥锁参数mutex:被初始化的锁attr:锁的属性一般填写为NULL(默认属性)返回值成功返回0失败返回错误码
3.上锁int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);//尝试获取锁如果锁资源存在那就占用锁如果锁资源不可利用立即返回。int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);功能上锁如果线程获取不到锁的资源线程阻塞直到其他的线程将锁释放参数mutex:执行锁的指针返回值成功返回0失败返回错误码
4.解锁int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);功能解锁参数mutex:执行锁的指针返回值成功返回0失败返回错误码
5.销毁锁int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);功能销毁互斥锁参数mutex:执行锁的指针返回值成功返回0失败返回错误码
实例
#include head.h
volatile int money 1000;
pthread_mutex_t lock; // 定义线程互斥锁
void *thread1(void *arg)
{while (1){pthread_mutex_lock(lock); // 上锁money - 50;if (money 0){printf(张三取走了50块钱,余额 %d\n, money);}else{money 50;printf(张三取钱失败余额不足...\n);pthread_mutex_unlock(lock); // 解锁pthread_exit(NULL);}// sleep(1);pthread_mutex_unlock(lock); // 解锁}
}
void *thread2(void *arg)
{while (1){pthread_mutex_lock(lock); // 上锁money - 100;if (money 0){printf(李四取走了100块钱,余额 %d\n, money);}else{money 100;printf(李四取钱失败余额不足...\n);pthread_mutex_unlock(lock); // 解锁pthread_exit(NULL);}// sleep(1);pthread_mutex_unlock(lock); // 解锁}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{pthread_t tid1, tid2; // typedef unsigned long int pthread_t;if ((errno pthread_mutex_init(lock, NULL)) ! 0){ // 线程互斥锁初始化perror(pthread_mutex_init error);exit(-1);}if ((errno pthread_create(tid1, NULL, thread1, NULL)) ! 0){perror(pthread_create error);exit(-1);}if ((errno pthread_create(tid2, NULL, thread2, NULL)) ! 0){perror(pthread_create error);exit(-1);}pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_mutex_destroy(lock);return 0;
} 运行结果 注使用锁不当可能会产生死锁死锁规避方法
1.指定线程获取锁的状态
2.尽量避免锁的嵌套使用
3.给线程上锁指定超时时间
4.在全局位置指定锁是否被使用的状态如果被使用就不在获取锁使用volatile int flag0或1 3.同步
3.1 何为同步
线程同步机制是指线程的顺序执行在线程执行前已经编排好了线程的执行顺序。就不会出现同一时间有多个现在在争抢临界资源了。线程的同步机制一般使用在生成者和消费者模型上(本身也是强调顺序)。
3.2 无名信号量API
注无名信号量适合线程数比较少的情况的线程同步
#include semaphore.h
1.定义无名信号量sem_t sem;
2.初始化无名信号量int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);功能初始化无名信号量参数sem:指向无名信号量的指针pshared:0 线程的同步1 进程的同步亲缘关系进程value:信号的初值 1 0返回值成功返回0失败返回-1置位错误码
3.获取信号量P操作int sem_wait(sem_t *sem);功能申请资源让信号量的值减去1然后和0比较如果结果为0表示获取锁成功了 如果在调用sem_wait的时候获取不到资源sem_wait会阻塞参数sem:指向无名信号量的指针返回值成功返回0失败返回-1置位错误码
4.释放信号量V操作int sem_post(sem_t *sem);功能释放资源参数sem:指向无名信号量的指针返回值成功返回0失败返回-1置位错误码
5.销毁无名信号量int sem_destroy(sem_t *sem);功能销毁无名信号量参数sem:指向无名信号量的指针返回值成功返回0失败返回-1置位错误码
实例
要求有三个线程A,B,C它们分别打印B、G、M三个字符,请使用无名信号量让这三个线程依次打印 BGM BGM BGM....
03_pthread_wumingxinhaoliang_lizi.c
#include head.h
sem_t sem1, sem2, sem3; // 定义无名信号量
void *thread1(void *arg)
{while (1){sem_wait(sem1);printf(E);sem_post(sem2);}
}
void *thread2(void *arg)
{while (1){sem_wait(sem2);printf(G);sem_post(sem3);}
}
void *thread3(void *arg)
{while (1){sem_wait(sem3);printf(M\n);sleep(1);sem_post(sem1);}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{pthread_t tid1, tid2, tid3;sem_init(sem1, 0, 1); // 无名信号量初始化sem_init(sem2, 0, 0);sem_init(sem3, 0, 0);if ((errno pthread_create(tid1, NULL, thread1, NULL)) ! 0){perror(pthread create1 error);exit(-1);}if ((errno pthread_create(tid2, NULL, thread2,NULL)) ! 0){perror(pthread create2 error);exit(-1);}if ((errno pthread_create(tid3, NULL, thread3, NULL)) ! 0){perror(pthread create3 error);exit(-1);}pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_join(tid3, NULL);sem_destroy(sem1); // 销毁无名信号量sem_destroy(sem2);sem_destroy(sem3);return 0;
}
执行gcc 03_pthread_wumingxinhaoliang_lizi.c -lpthread 编译
运行结果 3.3 条件变量API 条件变量和无名信号量都是用于线程同步用哪一个 无名信号量适合线程数比较少的情况的线程同步而条件变量适合大量线程的同步工作。
1.定义条件变量pthread_cond_t cond;2.初始化条件变量pthread_cond_t cond PTHREAD_COND_INITIALIZER;//静态初始化 int pthread_cond_init(pthread_cond_t * cond,const pthread_condattr_t * attr);功能动态初始化一个条件变量参数cond条件变量的指针attr:NULL使用默认属性返回值成功返回0失败返回非03.阻塞等待条件变量int pthread_cond_wait(pthread_cond_t * cond,pthread_mutex_t * mutex);功能阻塞等待条件变量在条件变量中维护了一个队列这里的互斥锁就是为了解决在往队列中放线程的时候出现竞态问题的。使用的步骤1.使用pthread_mutex_lock上锁2.调用pthread_cond_wait2.1将当前线程放入队列2.2解锁2.3休眠2.4获取锁PS此时是为了防止出入队列冲突 假设就剩一个元素是先进还是先出 要争抢一个锁才行 2.5休眠状态退出3.你的程序4.使用pthread_mutex_unlock解锁参数cond:条件变量的地址mutex:互斥锁返回值成功返回0失败返回非零4.给休眠的线程发信号或者广播int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);功能唤醒(至少)一个休眠的线程参数cond:条件变量的地址返回值成功返回0失败返回非零int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);功能唤醒所有休眠的线程参数cond:条件变量的地址返回值成功返回0失败返回非零 5.销毁条件变量 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);功能销毁条件变量参数cond:条件变量的地址返回值成功返回0失败返回非零
实例
一个生产者线程多个消费者线程同步
#include head.h
pthread_mutex_t lock; // 定义互斥锁
pthread_cond_t cond; // 定义条件变量
void *thread1(void *arg)
{while(1){sleep(1);//sleep1一下 调用thread2的线程全部进入休眠了 printf(我生产了一部手机..\n);pthread_cond_signal(cond);// pthread_cond_broadcast(cond);}
}
void *thread2(void *arg)
{while(1){pthread_mutex_lock(lock);pthread_cond_wait(cond,lock);printf(%#lx:购买了一部手机\n,pthread_self());pthread_mutex_unlock(lock);}
}int main(int argc, const char *argv[])
{pthread_t tid1, tid2, tid3, tid4, tid5;pthread_mutex_init(lock, NULL); // 初始化锁pthread_cond_init(cond, NULL); // 初始化条件变量if ((errno pthread_create(tid1, NULL, thread1, NULL)) ! 0){perror(pthread create1 error);exit(-1);}if ((errno pthread_create(tid2, NULL, thread2, NULL)) ! 0){perror(pthread create2 error);exit(-1);}if ((errno pthread_create(tid3, NULL, thread2, NULL)) ! 0){perror(pthread create3 error);exit(-1);}if ((errno pthread_create(tid4, NULL, thread2, NULL)) ! 0){perror(pthread create4 error);exit(-1);}if ((errno pthread_create(tid5, NULL, thread2, NULL)) ! 0){perror(pthread create5 error);exit(-1);}printf(tid1 %#lx,tid2 %#lx,tid3 %#lx,tid4 %#lx,tid5 %#lx\n, tid1, tid2, tid3, tid4, tid5);pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_join(tid3, NULL);pthread_join(tid4, NULL);pthread_join(tid5, NULL);return 0;
}
运行结果
