linux下C语言实现多线程通信—环形缓冲区,可用于生产者(producer)/消费者(consumer)【转】
转自:http://blog.chinaunix.net/uid-28458801-id-4262445.html
操作系统:ubuntu10.04
前言:
在嵌入式开发中,只要是带操作系统的,在其上开发产品应用,基本都需要用到多线程。
为了提高效率,尽可能的提高并发率。因此,线程之间的通信就是问题的核心。
根据当前产品需要,使用 环形缓冲区 解决。
一,环形缓冲区的实现
1,cbuf.h
点击(此处)折叠或打开
- #ifndef __CBUF_H__
- #define __CBUF_H__
- #ifdef __cplusplus
- extern "C" {
- #endif
- /* Define to prevent recursive inclusion
- -------------------------------------*/
- #include "types.h"
- #include "thread.h"
- typedef struct _cbuf
- {
- int32_t size; /* 当前缓冲区中存放的数据的个数 */
- int32_t next_in; /* 缓冲区中下一个保存数据的位置 */
- int32_t next_out; /* 从缓冲区中取出下一个数据的位置 */
- int32_t capacity; /* 这个缓冲区的可保存的数据的总个数 */
- mutex_t mutex; /* Lock the structure */
- cond_t not_full; /* Full -> not full condition */
- cond_t not_empty; /* Empty -> not empty condition */
- void *data[CBUF_MAX];/* 缓冲区中保存的数据指针 */
- }cbuf_t;
- /* 初始化环形缓冲区 */
- extern int32_t cbuf_init(cbuf_t *c);
- /* 销毁环形缓冲区 */
- extern void cbuf_destroy(cbuf_t *c);
- /* 压入数据 */
- extern int32_t cbuf_enqueue(cbuf_t *c,void *data);
- /* 取出数据 */
- extern void* cbuf_dequeue(cbuf_t *c);
- /* 判断缓冲区是否为满 */
- extern bool cbuf_full(cbuf_t *c);
- /* 判断缓冲区是否为空 */
- extern bool cbuf_empty(cbuf_t *c);
- /* 获取缓冲区可存放的元素的总个数 */
- extern int32_t cbuf_capacity(cbuf_t *c);
- #ifdef __cplusplus
- }
- #endif
- #endif
- /* END OF FILE
- ---------------------------------------------------------------*/
2,cbuf.c
点击(此处)折叠或打开
- #include "cbuf.h"
- /* 初始化环形缓冲区 */
- int32_t cbuf_init(cbuf_t *c)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = mutex_init(&c->mutex)) != OPER_OK)
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf init fail ! mutex init fail !\n");
- #endif
- return ret;
- }
- if((ret = cond_init(&c->not_full)) != OPER_OK)
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf init fail ! cond not full init fail !\n");
- #endif
- mutex_destroy(&c->mutex);
- return ret;
- }
- if((ret = cond_init(&c->not_empty)) != OPER_OK)
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf init fail ! cond not empty init fail !\n");
- #endif
- cond_destroy(&c->not_full);
- mutex_destroy(&c->mutex);
- return ret;
- }
- c->size = 0;
- c->next_in = 0;
- c->next_out = 0;
- c->capacity = CBUF_MAX;
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf init success !\n");
- #endif
- return ret;
- }
- /* 销毁环形缓冲区 */
- void cbuf_destroy(cbuf_t *c)
- {
- cond_destroy(&c->not_empty);
- cond_destroy(&c->not_full);
- mutex_destroy(&c->mutex);
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf destroy success \n");
- #endif
- }
- /* 压入数据 */
- int32_t cbuf_enqueue(cbuf_t *c,void *data)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = mutex_lock(&c->mutex)) != OPER_OK) return ret;
- /*
- * Wait while the buffer is full.
- */
- while(cbuf_full(c))
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf is full !!!\n");
- #endif
- cond_wait(&c->not_full,&c->mutex);
- }
- c->data[c->next_in++] = data;
- c->size++;
- c->next_in %= c->capacity;
- mutex_unlock(&c->mutex);
- /*
- * Let a waiting consumer know there is data.
- */
- cond_signal(&c->not_empty);
- #ifdef DEBUG_CBUF
- // debug("cbuf enqueue success ,data : %p\n",data);
- debug("enqueue\n");
- #endif
- return ret;
- }
- /* 取出数据 */
- void* cbuf_dequeue(cbuf_t *c)
- {
- void *data = NULL;
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = mutex_lock(&c->mutex)) != OPER_OK) return NULL;
- /*
- * Wait while there is nothing in the buffer
- */
- while(cbuf_empty(c))
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf is empty!!!\n");
- #endif
- cond_wait(&c->not_empty,&c->mutex);
- }
- data = c->data[c->next_out++];
- c->size--;
- c->next_out %= c->capacity;
- mutex_unlock(&c->mutex);
- /*
- * Let a waiting producer know there is room.
- * 取出了一个元素,又有空间来保存接下来需要存储的元素
- */
- cond_signal(&c->not_full);
- #ifdef DEBUG_CBUF
- // debug("cbuf dequeue success ,data : %p\n",data);
- debug("dequeue\n");
- #endif
- return data;
- }
- /* 判断缓冲区是否为满 */
- bool cbuf_full(cbuf_t *c)
- {
- return (c->size == c->capacity);
- }
- /* 判断缓冲区是否为空 */
- bool cbuf_empty(cbuf_t *c)
- {
- return (c->size == 0);
- }
- /* 获取缓冲区可存放的元素的总个数 */
- int32_t cbuf_capacity(cbuf_t *c)
- {
- return c->capacity;
- }
二,辅助文件
为了提高程序的移植性,对线程相关进行封装。
1,thread.h
点击(此处)折叠或打开
- #ifndef __THREAD_H__
- #define __THREAD_H__
- #ifdef __cplusplus
- extern "C" {
- #endif
- /* Define to prevent recursive inclusion
- -------------------------------------*/
- #include "types.h"
- typedef struct _mutex
- {
- pthread_mutex_t mutex;
- }mutex_t;
- typedef struct _cond
- {
- pthread_cond_t cond;
- }cond_t;
- typedef pthread_t tid_t;
- typedef pthread_attr_t attr_t;
- typedef void* (* thread_fun_t)(void*);
- typedef struct _thread
- {
- tid_t tid;
- cond_t *cv;
- int32_t state;
- int32_t stack_size;
- attr_t attr;
- thread_fun_t fun;
- }thread_t;
- /* mutex */
- extern int32_t mutex_init(mutex_t *m);
- extern int32_t mutex_destroy(mutex_t *m);
- extern int32_t mutex_lock(mutex_t *m);
- extern int32_t mutex_unlock(mutex_t *m);
- /* cond */
- extern int32_t cond_init(cond_t *c);
- extern int32_t cond_destroy(cond_t *c);
- extern int32_t cond_signal(cond_t *c);
- extern int32_t cond_wait(cond_t *c,mutex_t *m);
- /* thread */
- /* 线程的创建,其属性的设置等都封装在里面 */
- extern int32_t thread_create(thread_t *t);
- //extern int32_t thread_init(thread_t *t);
- #define thread_join(t, p) pthread_join(t, p)
- #define thread_self() pthread_self()
- #define thread_sigmask pthread_sigmask
- #ifdef __cplusplus
- }
- #endif
- #endif
- /* END OF FILE
- ---------------------------------------------------------------*/
2,thread.c
点击(此处)折叠或打开
- #include "thread.h"
- /* mutex */
- int32_t mutex_init(mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_mutex_init(&m->mutex, NULL)) != 0)
- ret = -THREAD_MUTEX_INIT_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t mutex_destroy(mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_mutex_destroy(&m->mutex)) != 0)
- ret = -MUTEX_DESTROY_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t mutex_lock(mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_mutex_lock(&m->mutex)) != 0)
- ret = -THREAD_MUTEX_LOCK_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t mutex_unlock(mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_mutex_unlock(&m->mutex)) != 0)
- ret = -THREAD_MUTEX_UNLOCK_ERROR;
- return ret;
- }
- /* cond */
- int32_t cond_init(cond_t *c)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_cond_init(&c->cond, NULL)) != 0)
- ret = -THREAD_COND_INIT_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t cond_destroy(cond_t *c)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_cond_destroy(&c->cond)) != 0)
- ret = -COND_DESTROY_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t cond_signal(cond_t *c)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_cond_signal(&c->cond)) != 0)
- ret = -COND_SIGNAL_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t cond_wait(cond_t *c,mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_cond_wait(&c->cond, &m->mutex)) != 0)
- ret = -COND_WAIT_ERROR;
- return ret;
- }
三,测试
1,测试代码
点击(此处)折叠或打开
- /*
- * cbuf begin
- */
- #define OVER (-1)
- static cbuf_t cmd;
- static int line_1[200];
- static int line_2[200];
- //static int temp = 0;
- static bool line1_finish = false;
- static bool line2_finish = false;
- void* producer_1(void *data)
- {
- int32_t i = 0;
- for(i = 0; i < 200; i++)
- {
- line_1[i] = i+1000;
- cbuf_enqueue(&cmd, &line_1[i]);
- if(0 == (i % 9)) sleep(1);
- }
- line1_finish = true;
- return NULL;
- }
- void* producer_2(void *data)
- {
- int32_t i = 0;
- for(i = 0; i < 200; i++)
- {
- line_2[i] = i+20000;
- cbuf_enqueue(&cmd, &line_2[i]);
- if(0 == (i % 9)) sleep(1);
- }
- line2_finish = true;
- return NULL;
- }
- void* consumer(void *data)
- {
- int32_t *ptr = NULL;
- while(1)
- {
- ptr = cbuf_dequeue(&cmd);
- printf("%d\n",*ptr);
- if(cbuf_empty(&cmd) && line2_finish && line1_finish)
- {
- printf("quit\n");
- break;
- }
- }
- return NULL;
- }
- void test_cbuf_oper(void)
- {
- pthread_t l_1;
- pthread_t l_2;
- pthread_t c;
- cbuf_init(&cmd);
- pthread_create(&l_1,NULL,producer_1,0);
- pthread_create(&l_2,NULL,producer_2,0);
- pthread_create(&c,NULL,consumer,0);
- pthread_join(l_1,NULL);
- pthread_join(l_2,NULL);
- pthread_join(c,NULL);
- cbuf_destroy(&cmd);
- }
- void test_cbuf(void)
- {
- test_cbuf_oper();
- }
- /*
- * cbuf end
- */
2,测试结果

四,参考文件
1,《bareos-master》源码
2,《nginx》源码
linux下C语言实现多线程通信—环形缓冲区,可用于生产者(producer)/消费者(consumer)【转】的更多相关文章
- linux下c语言的多线程编程
我们在写linux的服务的时候,经常会用到linux的多线程技术以提高程序性能 多线程的一些小知识: 一个应用程序可以启动若干个线程. 线程(Lightweight Process,LWP),是程序执 ...
- linux下c语言实现多线程文件复制【转】
转自:https://www.cnblogs.com/zxl0715/articles/5365989.html .具体思路 把一个文件分成N份,分别用N个线程copy, 每个线程只读取指定长度字节大 ...
- Linux下c语言TCP多线程聊天室
开发环境:Linux,GCC 相关知识:TCP(博客:传送门),线程 附加:项目可能还有写不足之处,有些bug没调出来(如:对在线人数的控制),希望大佬赐教. 那么话不多说,放码过来: 码云:传送门, ...
- linux下C语言多线程编程实例
用一个实例.来学习linux下C语言多线程编程实例. 代码目的:通过创建两个线程来实现对一个数的递加.代码: //包含的头文件 #include <pthread.h> #include ...
- Linux下c开发 之 线程通信(转)
Linux下c开发 之 线程通信(转) 1.Linux“线程” 进程与线程之间是有区别的,不过Linux内核只提供了轻量进程的支持,未实现线程模型.Linux是一种“多进程单线程”的操作系统.Linu ...
- Linux下c开发 之 线程通信
Linux下c开发 之 线程通信 1.Linux“线程” 进程与线程之间是有区别的,不过Linux内核只提供了轻量进程的支持,未实现线程模型.Linux是一种“多进程单线程”的操作系统.Linux本身 ...
- linux 下C语言学习路线
UNIX/Linux下C语言的学习路线.一.工具篇“公欲善其事,必先利其器”.编程是一门实践性很强的工作,在你以后的学习或工作中,你将常常会与以下工具打交道, 下面列出学习C语言编程常常用到的软件和工 ...
- Linux下C语言编程实现spwd函数
Linux下C语言编程实现spwd函数 介绍 spwd函数 功能:显示当前目录路径 实现:通过编译执行该代码,可在终端中输出当前路径 代码实现 代码链接 代码托管链接:spwd.c 所需结构体.函数. ...
- Linux基础与Linux下C语言编程基础
Linux基础 1 Linux命令 如果使用GUI,Linux和Windows没有什么区别.Linux学习应用的一个特点是通过命令行进行使用. 登录Linux后,我们就可以在#或$符后面去输入命令,有 ...
随机推荐
- 第142天:Size Marks下载安装和使用方法
Size Marks下载安装使用方法 一.下载安装 1.下载Size marks:链接: https://pan.baidu.com/s/1breyMf1 密码: fjsn 2. 复制 Size Ma ...
- 【JavaScript&jQuery】轮展图
用bootstrap实现轮展图和用Jquery自定义轮展图两种 1.使用bootstrap插件 效果图: 用一个超简单的方法,那就是用bootstrap的插件,什么?不懂bootstrap?没关系 ...
- 【BZOJ4455】小星星(动态规划,容斥)
[BZOJ4455]小星星(动态规划,容斥) 题面 BZOJ 洛谷 Uoj 题解 题意说简单点就是给定一张\(n\)个点的图和一棵\(n\)个点的树,现在要让图和树之间的点一一对应,并且如果树上存在一 ...
- tyvj1305 最大子序和 【单调队列优化dp】
描述 输入一个长度为n的整数序列,从中找出一段不超过M的连续子序列,使得整个序列的和最大. 例如 1,-3,5,1,-2,3 当m=4时,S=5+1-2+3=7 当m=2或m=3时,S=5+1=6 输 ...
- scala 高级编程
一.函数式编程 Scala中的函数可以独立存在, 不需要依赖任 何类和对象 def 放在类中就是方法:放在外边就是函数 1.将函数赋值给变量 Scala中的函数是一等公民, 可以独立定义, 独立存在 ...
- Codeforces Round #207 (Div. 2)A B C E 水 思路 set 恶心分类
A. Group of Students time limit per test 1 second memory limit per test 256 megabytes input standard ...
- shell函数使用
函数定义格式: 和js有点类似,不过在 shell 中 function 关键字是可选的. 如: sum { // shell 语句 } function sum() { // shell 语句 } ...
- 类的起源与metaclass
一.概述 我们知道类可以实例化出对象,那么类本身又是怎么产生的呢?我们就来追溯一下类的起源. 二.类的起源 2.1 创建一个类 class Foo(object): def __init__(self ...
- OpenCV---图像金字塔原理
图像金字塔原理 (一)图像缩小(先高斯模糊,再降采样,需要一次次重复,不能一次到底) (二)图像扩大(先扩大,再卷积或者使用拉普拉斯金字塔) 图像金字塔介绍 图像金字塔是图像中多尺度表达的一种,最主要 ...
- Vue2.0中的路由配置
Vue2.0较Vue1.0,路由有了较大改变.看一下Vue2.0中的路由如何配置: 步骤一: 在main.js文件中引入相关模块以及组件及实例化vue对象配置选项路由及渲染App组件 默认设置如下: ...