一、說明

linux的線程同步涉及：

1、互斥量

2、條件變量

3、信號燈

4、文件讀寫鎖

信號燈很多時候被稱為信號量，但個人仍覺得叫做信號燈比較好，因為可以與“SYSTEM V IPC的信號量”相區(qū)分(如有不同意見，歡迎探討)。

二、互斥量

1、定義

互斥鎖允許我們鎖住某個對象(某個變量、某段代碼等)，使得每次只能有一個線程訪問他。我們在對需要保護的對象進行操作前，先把互斥鎖上鎖，如果上鎖成功，就不會有別的線程再來操作被保護的對象。如果上鎖不成功，線程就會阻塞(可能是有別的線程已經(jīng)把互斥鎖鎖住了)，直到互斥鎖被打開。從而保護了要保護的對象。

2、相關(guān)函數(shù)

a.pthread_mutex_init

函數(shù)原型：

#include

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t?*mutexattr);

功能：初始化互斥鎖

參數(shù)：mutex為pthread_mutex_t類型的變量的地址，也就是互斥鎖的名字；

mutexattr為pthread_mutexattr_t類型的變量地址，用于設(shè)置鎖的屬性，默認可以設(shè)為NULL；

返回：成功0，錯誤返回錯誤代碼。

備注：初始化互斥鎖還有個簡便的方法，比如對 pthread_mutex_t a; 進行初始化，則直接寫成：pthread_mutex_t a = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; 即可。

b.pthread_mutex_destroy

函數(shù)原型：

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

功能：銷毀互斥鎖

參數(shù)：mutex為要銷毀的互斥鎖的地址

返回：成功0，錯誤返回錯誤代碼。

c.pthread_mutex_lock

函數(shù)原型：

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex));

功能：上鎖

參數(shù)：同上

返回：同上

d.pthread_mutex_unlock

函數(shù)原型：

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

功能：解鎖

參數(shù)：同上

返回：同上

3、例程

#include

#include

pthread_mutex_t mylock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

int cnt=0;

void *func1(void *b)

{

int a=2000;

usleep(rand()%2000);

while(a--)

{

printf("11111=%d.\n",a);

printf("\tpthread 1 start to lock.\n");

pthread_mutex_lock (&mylock);

printf("\tpthread 1 locked.\n");

cnt++;

printf("\t++cnt=%d\n",cnt);

printf("\tpthread 1 start to unlock.\n");

pthread_mutex_unlock (&mylock);

printf("\tpthread 1 unlocked.\n");

}

}

void *func2(void *b)

{

int a=2000;

usleep(rand()%2000);

while(a--)

{

printf("22222=%d.\n",a);

printf("\tpthread 2 start to lock.\n");

pthread_mutex_lock (&mylock);

printf("\tpthread 2 locked.\n");

if(cnt>0)

{

cnt--;

printf("\t--cnt=%d\n",cnt);

}

printf("\tpthread 2 start to unlock.\n");

pthread_mutex_unlock (&mylock);

printf("\tpthread 2 unlocked.\n");

if(!cnt)

{

usleep(1);

}

}

}

int main(void)

{

pthread_t a,b;

pthread_create(&a, NULL, func1, (void*)0 );

pthread_create(&b, NULL, func2, (void*)0 );

pthread_join (a, NULL);

pthread_join (b, NULL);

return 0;

}程序中，cnt即為要保護的對象，兩個線程，同一時刻只能有一個線程在訪問這個對象。

三、條件變量

1、定義

條件變量與互斥量一起使用時，允許線程以無競爭的方式等待特定條件的發(fā)生。條件本身受互斥量的保護，線程在改變條件狀態(tài)前，必須先鎖住互斥量，其他線程在獲得互斥量之前不會覺察到這種變化(因為互斥量被正在改變條件的線程鎖著，其他線程沒有獲得互斥量就沒有機會覺察到變化)

2、相關(guān)函數(shù)

a.pthread_cond_init

函數(shù)原型：

int pthread_cond_init (pthread_cond_t * cond,?const pthread_condattr_t *cond_attr);

功能：初始化條件變量

參數(shù)：cond條件變量名的地址

cond_attr為條件變量的屬性

返回：成功0，錯誤返回錯誤編號

備注：簡便的初始化方法：pthread_cond_t a = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

b.pthread_cond_destroy

函數(shù)原型：

int pthread_cond_destroy (pthread_cond_t *cond)；

功能：銷毀條件變量

參數(shù)：cond條件變量名的地址

返回：成功0，錯誤返回錯誤代碼

c.pthread_cond_wait

函數(shù)原型：

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

功能：等待互斥鎖mutex下的條件cond的發(fā)生

參數(shù)：cond為要等待的條件變量

mutex為保護條件變量的互斥鎖

返回：成功0，錯誤返回錯誤代碼

d.pthread_cond_signal

函數(shù)原型：

int pthread_cond_signal (pthread_cond_t *cond);

功能：發(fā)送條件變量cond

參數(shù)：cond為要發(fā)送的條件變量

返回：成功0，否則返回錯誤編號 備注：

只通知某一個等待該條件的線程

e.pthread_cond_broadcast

功能：發(fā)送條件變量cond

參數(shù)：cond為要發(fā)送的條件變量

返回：成功0，否則返回錯誤編號

備注：通知所有等待該條件的線程

3、例程(與某嵌入式面試題類似：三個線程各自打印A、B、C，要求按順序ACBCACBC輸出)

#include

#include

#include

int sequence=1;

int eat = 1;

pthread_mutex_t productor_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

pthread_cond_t my_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

pthread_mutex_t productor_mutex1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

pthread_cond_t my_cond1 = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void *productor1()

{

int my_sequence = 1;

while(1)

{

pthread_mutex_lock(&productor_mutex);

while(sequence!=my_sequence)

{

pthread_cond_wait (&my_cond, &productor_mutex);

}

pthread_mutex_lock(&productor_mutex1);

while(eat!=1)

{

pthread_cond_wait (&my_cond1, &productor_mutex1);

}

printf("A ");

eat=0;

pthread_cond_broadcast (&my_cond1);

pthread_mutex_unlock (&productor_mutex1);

sequence=2;

pthread_cond_broadcast(&my_cond);

pthread_mutex_unlock (&productor_mutex);

}

return 0;

}

void *productor2()

{

int my_sequence=2;

while(1)

{

pthread_mutex_lock(&productor_mutex);

while(sequence!=my_sequence)

{

pthread_cond_wait (&my_cond, &productor_mutex);

}

pthread_mutex_lock(&productor_mutex1);

while(eat!=1)

{

pthread_cond_wait (&my_cond1, &productor_mutex1);

}

printf("B ");

eat=0;

pthread_cond_broadcast (&my_cond1);

pthread_mutex_unlock (&productor_mutex1);

sequence=1;

pthread_cond_broadcast (&my_cond);

pthread_mutex_unlock (&productor_mutex);

}

return 0;

}

void *consumer()

{

long a=200;

while(a--)

{

pthread_mutex_lock(&productor_mutex1);

while(eat!=0)

{

pthread_cond_wait (&my_cond1, &productor_mutex1);

}

printf("C ");

eat=1;

pthread_cond_broadcast (&my_cond1);

pthread_mutex_unlock (&productor_mutex1);

}

return 0;

}

int main(void)

{

pthread_t pth1=0,pth2=0,pth3=0;

int err=-1;

void *tret=NULL;

err = pthread_create(&pth1,NULL,productor1,NULL);

if(err)

{

printf("creat pthread productor failed!\n");

exit(1);

}

err = pthread_create(&pth2,NULL,productor2,NULL);

if(err)

{

printf("creat pthread productor failed!\n");

exit(1);

}

err = pthread_create(&pth3,NULL,consumer,NULL);

if(err)

{

printf("creat pthread consumer failed!\n");

exit(1);

}

err = pthread_join(pth3,&tret);

if(err)

printf("can't join pthread consumer!\n");

else

printf("pthread consumer exit with %d!\n",(int)tret);

pthread_cancel(pth1);

pthread_cancel(pth2);

exit(0);

}

四、信號燈

1、定義

又叫做計數(shù)信號量，post一次信號量的值+1；wait一次，信號量的值-1，如果信號量的值已經(jīng)為0，則wait將阻塞直至信號量的值>0；

2、相關(guān)函數(shù)

a.sem_init

函數(shù)原型：

#include

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

功能：初始化信號量

參數(shù)：sem為要初始化的信號量地址

value為初始化設(shè)置的值

返回：X？

b.sem_destroy

函數(shù)原型：

int sem_destroy(sem_t * sem);

功能：銷毀信號量

參數(shù)：sem要銷毀的信號量地址

返回：X？

c.sem_post

函數(shù)原型：

int sem_post(sem_t * sem);

功能：信號量值+1

參數(shù)：

返回：

d.sem_wait

函數(shù)原型：

int sem_wait(sem_t * sem);

功能：信號量值-1

參數(shù)：sem要銷毀的信號量地址

返回：X？

e.sem_getvalue

函數(shù)原型：

int sem_getvalue(sem_t * sem);

功能：獲取信號量當前值

參數(shù)：

返回：X？

3、例程

五、文件讀寫鎖

1、定義

2、相關(guān)函數(shù)

3、例程

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的信号灯文件锁linux线程,linux——线程同步（互斥量、条件变量、信号灯、文件锁）...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。