Linux多线程编程怎么实现

这篇文章主要介绍了Linux多线程编程怎么实现的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇Linux多线程编程怎么实现文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。

引言条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制,主要包括两个动作:一个线程等待条件变量的条件成立而挂起(此时不再占用cpu);另一个线程使条件成立(给出条件成立信号)。为了防止竞争,条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。

函数原型1. 定义条件变量

#include <pthread.h>

/* 定义两个条件变量 */
pthread_cond_t cond_pro, cond_con;

2. 初始化和销毁条件变量

#include <pthread.h>

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, const pthread_condattr_t *restrict attr);int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond); /* 初始化条件变量 */
pthread_cond_init(&cond_pro, null);
pthread_cond_init(&cond_con, null);
/* 销毁条件变量 */
pthread_cond_destroy(&cond_pro);
pthread_cond_destroy(&cond_pro);

3. 等待和激发条件

#include <pthread.h>

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
/* 等待条件 */
/* 注意:pthread_cond_wait为阻塞函数。解开锁,再等待。等条件满足时,需要抢到锁,才可以被唤醒*/  
pthread_cond_wait(&cond_pro,&mutex); 

/* 激发条件 */
/* 所有因为不满足条件的线程都会阻塞在条件变量cond_pro中的一个队列中 */
/* 以广播方式,通知所有被阻塞的所有线程 */
pthread_cond_broadcast(&cond_pro);
/* 以signal方式,只通知排在最前面的线程 */
pthread_cond_signal(&cond_pro);

代码

/*************************************************************************
  > file name: my_con.c
  > author: krischou
  > mail:zhoujx0219@163.com 
  > created time: tue 26 aug 2014 10:24:29 am cst
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#define cell 10
#define flore 0

 

int i = 0; /* 所有线程共享的全局变量,此处假定至多递增至10,最小减到0 */

pthread_mutex_t mutex;       /* 定义互斥锁 */
pthread_cond_t cond_pro, cond_con; /* 定义两个条件变量 */

/* 生产者线程 */
void* pro_handler(void *arg)
{
  pthread_detach(pthread_self());  /* 由系统回收线程资源,而非主线程回收资源 ,此类情况主线程是个服务器,永久不会退出 */
  
  while(1)
  {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while(i >= cell)
    {
      pthread_cond_wait(&cond_pro,&mutex); 
      /* continue是轮询,此处是阻塞 */
      /* 把锁放开再等 ,第一个参数是结构体指针,其中有成员存放被阻塞的函数 */
      /*不占cpu*/
      /* 不满足条件时才会等 ,需要别人告诉它,才能唤醒它*//* 当它返回时,锁也要回来了*/
    }
    i++;
    if(i == 1)
    {
      /* 由空到不空,唤醒消费者 */
      pthread_cond_signal(&cond_con);  /*不会立马signal被阻塞的消费者线程,因为其还要等锁抢回来*/
    }
    printf("add i: %d \n", i);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    sleep(rand() % 5 + 1);
  }
}

/* 消费者线程 */
void* con_handler(void *arg)
{
  pthread_detach(pthread_self());
  while(1)
  {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while(i <= flore)
    {
      pthread_cond_wait(&cond_cno,&mutex);
    }
    i--;
    if(i == 9) /* 由满到不满,要告诉生产者,以便将其唤醒 *//*此处,直接signal也可以,我们是为了更加精确*/
    {
      pthread_cond_signal(&cond_pro);
    }
    printf("con i: %d \n", i);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    sleep(rand() % 5 + 1);
  }
}

int main(int argc, char *argv[]) // exe +num -num
{
  srand(getpid());
  int con_cnt, pro_cnt;
  pro_cnt = atoi(argv[1]);
  con_cnt = atoi(argv[2]);
  pthread_mutex_init(&mutex,null);
  pthread_cond_init(&cond_pro,null);
  pthread_cond_init(&cond_con,null);
  pthread_t *arr = (pthread_t*)calloc(con_cnt + pro_cnt , sizeof(pthread_t));
  int index = 0;
  while(pro_cnt > 0)
  {
    pthread_create(arr + index, null, pro_handler, null);
    index++;
    pro_cnt--;
  }
  while(con_cnt > 0)
  {
    pthread_create(arr + index, null, con_handler, null);
    index++;
    con_cnt--;
  }
  while(1);
  pthread_mutex_destroy(&mutex);
  pthread_cond_destroy(&cond_pro);
  pthread_cond_destroy(&cond_con);
  return 0;
}

注意无论是在生产者线程,还是在消费者线程中。标记黄色部分的判断条件必须用while。以生产者线程举例,当i>=cell时,也就是i满时,此时执行pthread_cond_wait(&cond_cno,&mutex); 该生产者线程被挂起。必须等到消费者线程pthread_cond_signal(&cond_pro); 将其唤醒。但是消费者将其signal还不够,被挂其的生产者线程必须重新拿到锁,才可以被激活。但是,由于在消费者signal的同时,生产者并不能立即抢到锁,所以此时可能i值又改变变为大于等于10了。因此必须用while。不然可能导致i>10。

关于“Linux多线程编程怎么实现”这篇文章的内容就介绍到这里,感谢各位的阅读!相信大家对“Linux多线程编程怎么实现”知识都有一定的了解,大家如果还想学习更多知识,欢迎关注***行业资讯频道。

33人参与, 0条评论 登录后显示评论回复

你需要登录后才能评论 登录/ 注册