Linux 操作系统&线程2

发布于:2024-05-10 ⋅ 阅读:(33) ⋅ 点赞:(0)

关于线程的基础函数功能和用法请看:

Linux 操作系统&线程1-CSDN博客

目录

1、线程间通信

2、线程的同步和互斥

2.1、互斥锁

2.1.1 定义/初始化一个互斥锁

2.2.1 加锁

2.2.2  解锁

2.2.3  销毁锁

3 条件变量

3.1  创建并且初始化一个条件变量

3.1.1  动态创建

3.2  没有满足条件阻塞

3.3 满足条件解除阻塞

3.4 销毁

4、信号量

4.1 信号量初始化

4.2 获取信号量的值

4.3 消耗

4.4  释放

4.5 清理


1、线程间通信

线程间进行通信使用全局变量即可。

信号(同进程)

函数原型:

int pthread_kill(pthread_t thread, int sig);

参数:

        thread:线程ID

        sig:发送的信号

返回值:成功返回0;

2、线程的同步和互斥

2.1、互斥锁

        每一次操作资源的时候,默认去检测锁,如果锁处于加锁状态会等待锁解开,如果锁处于解锁状态,加锁使用,使用完毕后,解锁。

使用流程:

1、定义/初始化一个互斥锁:

pthread_mutex_t mutex;//定义
pthread_mutex_init();//初始化

2、竞争占用互斥锁:

pthread_mutex_lock 上锁

3、释放互斥锁资源:

 pthread_mutex_unlock //解锁

4、销毁互斥锁:

 pthread_mutex_destroy

2.1.1 定义/初始化一个互斥锁

1->  动态创建:

pthread_mutex_t mutex;

初始化函数原型:

int pthread_mutex_init(
    pthread_mutex_t *mutex,
    pthread_mutexattr_t *attr)

参数:1描述锁的变量 pthread_mutex_t mutex;

           2指定锁的类型,默认NULL表示创建快速互斥锁

返回值:

成功:0  失败:  -1

举例使用:

pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);

2->  静态创建

pthread_mutex_t lock=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//静态创建快速互斥锁

2.2.1 加锁

函数原型:

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);-- 阻塞

参数:mutex  互斥锁

返回值:成功:0,失败:返回错误号

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

非阻塞版本,如果mutex参数所指定的互斥锁已经被锁定的话,调用pthread_mutex_trylock 函数不会阻塞当前线程, 而是立即返回一个值来描述互斥锁的状况。


2.2.2  解锁

函数原型:

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

参数:mutex  互斥锁

返回值:成功:0;失败:返回错误号

2.2.3  销毁锁

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

参数:mutex  互斥锁

注意事项:

在同一个线程中,第一次上锁(lock),没有问题,然后没有解锁(unlock),再一次上锁,会发生阻塞,且会一直阻塞下午。

3 条件变量

条件变量:当一个条件没有满足会阻塞程序,满足条件后可以解除阻塞

3.1  创建并且初始化一个条件变量

3.1.1  动态创建

函数原型:

int pthread_cond_init(
    pthread_cond_t *restrict_cond,
    const pthread_condattr_t *restrict_attr);

参数:

        restrict_cond: 定义一个变量 pthread_cond_t cond

        第二个一般为 NULL

静态创建   

pthread_cond_t cond=PTHREAD_COND_INITIALIZER;//静态创建

3.2  没有满足条件阻塞

函数原型:

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict_cond,
    pthread_mutex_t *restrict_mutex);

参数:

        restrict_cond: 定义一个变量 pthread_cond_t cond
        restrict_mutex: 定义并且初始化好的互斥锁变量
                pthread_mutex_t mutex

3.3 满足条件解除阻塞

函数原型:

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond)

形参:code  --  条件变量

3.4 销毁

函数原型:

int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

4、信号量

信号量:本质上是一个非负的整数计数器,用来控制对公共资源的访问

原理:p 操作使  sem  减一,v  操作使  sem 加一。信号量sem的值大于零时,线程具有公共资源的访问权限。

头文件:

#include <semaphore.h>

4.1 信号量初始化

函数原型:

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

参数:

        sem: 初始化信号量
        pshared: 指定为 0
        value: 信号量初值

返回值: 成功: 0, 失败 : -1


4.2 获取信号量的值

函数原型:

int sem_getvalue(sem_t *sem, int *sval);

4.3 消耗

函数原型:

int sem_wait(sem_t *sem);

参数:
        阻塞 -- p 操作
        参数: 信号量的标识符
        返回值
                成功:0 失败 :-1

非阻塞:

int sem_trywait(sem_t *sem);--非阻塞

4.4  释放

函数原型:

int sem_post(sem_t *sem); -- v 操作


参数:信号量的标识符
返回值:成功:0 失败 :-1

4.5 清理

函数原型:

sem_destroy(sem_t *sem);


 


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