线程同步

了解线程信号量的基础知识,对深入理解python的线程会大有帮助。

当两个线程同时执行时,不可避免同时操作同一个变量或者文件等,所以需要有一组机制来确保他们能正确的运行:信号量和互斥量。信号量可以分为最简单的“二进制信号量”和更通用的“计数信号量”。信号量通常用来保护一段代码,使其每次只能被一个执行线程运行,这种情况下需要用到二进制信号量。有时候希望可以允许有限数目的线程执行一段指定代码,这就需要用到计数信号量。实际上,技术信号量是一种二进制信号量的逻辑扩展,实际两者调用的函数一样。

互斥量和信号量很相似,事实上他们可以互相通过对方来实现。但在实际应用中,对于一些情况使用其中一种更符合语义而且效果更好。

用信号量进行同步

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h> void *thread_function(void *arg);
sem_t bin_sem; #define WORK_SIZE 1024
char work_area[WORK_SIZE]; /* 用来存放输入内容 */ int main() {
int res; /* 暂存一些命令的返回结果 */
pthread_t a_thread; /* 织带新建的线程 */
void *thread_result; /* 存放线程处理结果 */ res = sem_init(&bin_sem, 0, 0); /* 初始化信号量,并且设置初始值为0*/
if (res != 0) {
perror("Semaphore initialization failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, NULL); /* 创建新线程 */
if (res != 0) {
perror("Thread creation failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Inout some text, Enter 'end' to finish\n");
while(strncmp("end", work_area, 3) != 0) { /* 当工作区内不是以end开头的字符串时...*/
fgets(work_area, WORK_SIZE, stdin); /* 从标准输入获取输入到worl_area */
sem_post(&bin_sem); /* 信号量+1 */
}
printf("\nWaiting for thread to finish...\n");
res = pthread_join(a_thread, &thread_result); /* 等待线程结束 */
if (res != 0) {
perror("Thread join failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Thread joined\n");
sem_destroy(&bin_sem); /* 销毁信号量 */
exit(EXIT_SUCCESS);
} void *thread_function(void *arg) {
sem_wait(&bin_sem); /* 等待信号量有大于0的值然后-1 */
while(strncmp("end", work_area, 3) != 0) {
printf("You input %ld characters\n", strlen(work_area)-1); /* 获取输入字符串长度 8*/
sem_wait(&bin_sem); /* 等待信号量有大于0的值然后-1 */
}
pthread_exit(NULL);
}

用互斥量进行同步

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h> void *thread_function(void *arg);
pthread_mutex_t work_mutex; #define WORK_SIZE 1024
char work_area[WORK_SIZE];
int time_to_exit = 0; /* 用来控制是否退出*/ int main() {
int res;
pthread_t a_thread;
void *thread_result; res = pthread_mutex_init(&work_mutex,NULL); /* 初始化一个互斥锁 */
if (res != 0) {
perror("Mutex initialization failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, NULL); /* 创建一个新线程 */
if (res != 0) {
perror("Thread creation failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pthread_mutex_lock(&work_mutex); /* 尝试对互斥量加锁 */
printf("Input some text, Enter 'end' to finish\n");
while(!time_to_exit) { /* 检查是不是该退出*/
fgets(work_area, WORK_SIZE, stdin); /* 从标准输入获取输入到work_area */
pthread_mutex_unlock(&work_mutex); /* 解锁互斥量 */
while(1) {
pthread_mutex_lock(&work_mutex);
if (work_area[0] != '\0') { /* 持续检查work_area 是否为空, 如果不为空继续等待,如果为空,则重新读取输入到work_area*/
pthread_mutex_unlock(&work_mutex);
sleep(1);
}
else {
break;
}
}
}
pthread_mutex_unlock(&work_mutex);
printf("\nWaiting for thread to finish...\n");
res = pthread_join(a_thread, &thread_result);
if (res != 0) {
perror("Thread join failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Thread joined\n");
pthread_mutex_destroy(&work_mutex);
exit(EXIT_SUCCESS);
} void *thread_function(void *arg) {
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&work_mutex); /* 尝试加锁互斥量 */
while(strncmp("end", work_area, 3) != 0) { /* 当work_area里的值不是以end开头时*/
printf("You input %ld characters\n", strlen(work_area) -1); /* 输出输入的字符长度 */
work_area[0] = '\0'; /* work_area设置为空 */
pthread_mutex_unlock(&work_mutex);
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&work_mutex);
while (work_area[0] == '\0') { /* 持续检查work_area 直到它里面有输入值*/
pthread_mutex_unlock(&work_mutex);
sleep(1);
pthread_mutex_lock(&work_mutex);
}
}
time_to_exit = 1; /* 当输入end后,设置退出标志 */
work_area[0] = '\0';
pthread_mutex_unlock(&work_mutex);
pthread_exit(0);
}

参考资料

  • 《Beginning Linux Programming》

信号量和互斥量C语言示例理解线程同步的更多相关文章

  1. FreeRTOS的信号量和互斥量

    1. 理解如下,言简意赅的说,信号量解决同步,互斥量解决竞争. 信号量用于同步,主要任务间和中断间同步:互斥量用于互锁,用于保护同时只能有一个任务访问的资源,为资源上一把锁. 互斥量具有优先级继承,信 ...

  2. Visual C++线程同步技术剖析:临界区,时间,信号量,互斥量

    使线程同步 在程序中使用多线程时,一般很少有多个线程能在其生命期内进行完全独立的操作.更多的情况是一些线程进行某些处理操作,而其他的线程必须对其处理结果进行了解.正常情况下对这种处理结果的了解应当在其 ...

  3. Linux多线程实践(5) --Posix信号量与互斥量解决生产者消费者问题

    Posix信号量 Posix 信号量 有名信号量 无名信号量 sem_open sem_init sem_close sem_destroy sem_unlink sem_wait sem_post ...

  4. 彻底理解线程同步与同步代码块synchronized

    public class Demo { public static synchronized void fun1(){ } public synchronized void fun2(){ } pub ...

  5. Linux的线程同步对象:互斥量Mutex,读写锁,条件变量

        进程是Linux资源分配的对象,Linux会为进程分配虚拟内存(4G)和文件句柄等 资源,是一个静态的概念.线程是CPU调度的对象,是一个动态的概念.一个进程之中至少包含有一个或者多个线程.这 ...

  6. Linux驱动学习笔记(6)信号量(semaphore)与互斥量(mutex)【转】

    转自:http://blog.chinaunix.net/uid-24943863-id-3193530.html 并发导致竟态,从而导致对共享数据的非控制访问,产生非预期结果,我们要避免竟态的发生. ...

  7. 共享内存+互斥量实现linux进程间通信 分类: Linux C/C++ 2015-03-26 17:14 67人阅读 评论(0) 收藏

    一.共享内存简介 共享内存是进程间通信中高效方便的方式之一.共享内存允许两个或更多进程访问同一块内存,就如同 malloc() 函数向不同进程返回了指向同一个物理内存区域的指针,两个进程可以对一块共享 ...

  8. OS: 读者写者问题(写者优先+LINUX+多线程+互斥量+代码)(转)

    一. 引子 最近想自己写个简单的 WEB SERVER ,为了先练练手,熟悉下在LINUX系统使用基本的进程.线程.互斥等,就拿以前学过的 OS 问题开开刀啦.记得当年学读者写者问题,尤其是写者优先的 ...

  9. 【freertos】011-信号量、互斥量及优先级继承机制源码分析

    目录 前言 11.1 任务同步 11.2 信号量概念 11.3 二值信号量 11.3.1 二值信号量概念 11.3.2 优先级翻转 11.3.3 二值信号量运作机制 11.4 计数信号量 11.4.1 ...

随机推荐

  1. 使用.NET配置文件appSettings元素的File属性

    今天又一次郁闷了,看Orchard真实学到不少东西哇! Web.Config里面appSettings节点原来可以直接引用一个文件,以前还老想着微软真二,配置节点多了肿么办? 本质上来说,每一个可执行 ...

  2. 11个炫酷的 Linux 终端命令

    我已经用了十年的Linux了,通过今天这篇文章我将向大家展示一系列的命令.工具和技巧,我希望一开始就有人告诉我这些,而不是曾在我成长道路上绊住我. 1.命令行日常系快捷键 如下的快捷方式非常有用,能够 ...

  3. 自定义列表dl

    语法格式 <dl> <dt>名词1</dt> <dd>名词1解释1</dd> <dd>名词1解释2</dd> ... ...

  4. css3动画-加载中...

    写几个简单的加载中动画吧. 像前面三种都是相当于几个不同的点轮流来播放同一动画:变大变小.css3里面有一个用于尺度变换的方法:scale(x,y):定义 2D 缩放转换,改变元素的宽度和高度. 第四 ...

  5. MATLAB之画确定区域内不重合的随机圆

    MATLAB之画确定区域内不重合的随机圆 程序要求:在确定区域内,画互不重合的圆. 知识点: (1)A=p'; 转置运算 (2)ones(a,b)产生a行b列全1数组 (3)rand(a,b)产生a行 ...

  6. Unity中的输入

    目录 移动平台的输入 触摸 触摸相关的函数 触摸的一个示例 重力加速器 在Unity中访问重力加速器的信息 重力加速器示例 虚拟键盘 其他输入 传统的输入 鼠标,键盘,控制杆,手柄 虚拟控制轴(Vir ...

  7. Mvc重写JsonResult

    用了mvc有一段时间了,慢慢的熟悉起来了,也渐渐的发现了mvc的一些缺点,比如当我们返回 Json(new{})的时候没办法做到将首字母转换成小写.日期再序列化过后是时间戳需要到前台重新处理或者提在在 ...

  8. HDU 1009 FatMouse' Trade肥老鼠的交易(AC代码) 贪心法

    题意: 一只老鼠用猫粮来换豆子,每个房间的兑换率不同,所以得尽量从兑换率高的房间先兑换.肥老鼠准备M磅猫粮去跟猫交易,让猫在warehouse中帮他指路,以找到好吃的.warehouse有N个房间,第 ...

  9. 洛谷 P1077 摆花

    题目描述 小明的花店新开张,为了吸引顾客,他想在花店的门口摆上一排花,共m盆.通过调查顾客的喜好,小明列出了顾客最喜欢的n种花,从1到n标号.为了在门口展出更多种花,规定第i种花不能超过ai盆,摆花时 ...

  10. 2018.6.16 PHP小实验

    PHP实验 实验一 <?php /** * Created by PhpStorm. * User: qichunlin * Date: 2018/5/17 * Time: 下午5:35 */ ...