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Linux多线程编程的同步方法,三种推荐!

时间:2023-05-10 来源:网络 人气:

    在多线程编程中,线程同步是一个非常重要的概念。当多个线程同时访问共享资源时,就需要保证它们之间的协调与同步,否则会导致数据不一致性等问题。那么,在多线程编程中线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐],我们该如何实现线程同步呢?本文将为大家介绍几种经典的线程同步方法,并结合Linux系统下的实现方式,帮助大家更好地理解和掌握这些知识。

    一、互斥锁

    互斥锁是最常用的一种线程同步方法。它通过对共享资源加锁和解锁来保证同一时间只有一个线程可以访问该资源,从而避免了多个线程同时访问造成的数据冲突。

    线程间同步的方法_线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐]_linux多线程同步方法

    在Linux系统中,我们可以使用pthread库提供的函数来实现互斥锁。下面是一个简单的互斥锁示例代码:

    #include

    #include

    pthread_mutex_tmutex;//定义互斥锁

    void*thread_func(void*arg)

    {

    pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁

    printf("Thread%disrunning.\n",*(int*)arg);

    pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁

    returnNULL;

    }

    intmain()

    {

    pthread_ttids[5];

    intargs[5]={1,2,3,4,5};

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);//初始化互斥锁

    for(inti=0;i<5;i++)

    pthread_create(&tids[i],NULL,thread_func,&args[i]);//创建线程

    for(inti=0;i<5;i++)

    pthread_join(tids[i],NULL);//等待线程结束

    pthread_mutex_destroy(&mutex);//销毁互斥锁

    return0;

    }

    在上面的代码中,我们首先定义了一个互斥锁`mutex`,然后在线程函数中使用`pthread_mutex_lock()`函数来加锁,使用`pthread_mutex_unlock()`函数来解锁。在主函数中,我们创建了5个线程,并等待它们全部结束后再销毁互斥锁。

    线程间同步的方法_线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐]_linux多线程同步方法

    二、条件变量

    条件变量是另一种常用的线程同步方法。它可以让一个线程等待另一个线程满足某个条件后再继续执行。条件变量通常与互斥锁一起使用,以保证线程安全。

    在Linux系统中,我们同样可以使用pthread库提供的函数来实现条件变量。下面是一个简单的条件变量示例代码:

    linux多线程同步方法_线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐]_线程间同步的方法

    #include

    #include

    pthread_mutex_tmutex;//定义互斥锁

    pthread_cond_tcond;//定义条件变量

    intflag=0;

    void*thread_func1(void*arg)

    {

    pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁

    while(!flag)

    pthread_cond_wait(&cond,&mutex);//等待条件变量

    printf("Thread1isrunning.\n");

    pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁

    returnNULL;

    }

    void*thread_func2(void*arg)

    {

    pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁

    flag=1;//设置条件变量

    pthread_cond_signal(&cond);//发送信号通知等待线程

    pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁

    returnNULL;

    }

    intmain()

    {

    pthread_ttid1,tid2;

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);//初始化互斥锁

    pthread_cond_init(&cond,NULL);//初始化条件变量

    pthread_create(&tid1,NULL,thread_func1,NULL);//创建线程1

    pthread_create(&tid2,NULL,thread_func2,NULL);//创建线程2

    pthread_join(tid1,NULL);//等待线程1结束

    pthread_join(tid2,NULL);//等待线程2结束

    pthread_mutex_destroy(&mutex);//销毁互斥锁

    pthread_cond_destroy(&cond);//销毁条件变量

    return0;

    }

    在上面的代码中,我们首先定义了一个互斥锁`mutex`和一个条件变量`cond`,然后在线程函数中使用`pthread_cond_wait()`函数来等待条件变量,使用`pthread_cond_signal()`函数来发送信号通知等待线程。在主函数中,我们创建了两个线程,并等待它们全部结束后再销毁互斥锁和条件变量。

    三、信号量

    linux多线程同步方法_线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐]_线程间同步的方法

    信号量是一种更加复杂的线程同步方法。它可以控制多个线程对共享资源的访问数量,从而实现线程之间的协调与同步。信号量通常与互斥锁和条件变量一起使用,以保证线程安全。

    在Linux系统中,我们可以使用SystemVIPC机制提供的信号量函数来实现信号量。下面是一个简单的信号量示例代码:

    #include

    #include

    #include

    #include

    unionsemun

    {

    intval;

    structsemid_ds*buf;

    ushort*array;

    };

    intmain()

    {

    key_tkey=ftok(".",'s');//生成key值

    intsemid=semget(key,1,IPC_CREAT|0666);//创建信号量集

    unionsemunarg;//定义参数结构体

    arg.val=1;

    semctl(semid,0,SETVAL,arg);//初始化信号量

    pid_tpid=fork();//创建子进程

    if(pid==-1)//创建子进程失败

    {

    perror("fork");

    exit(1);

    }

    elseif(pid==0)//子进程

    {

    structsembufsops;

    sops.sem_num=0;//操作信号量集中的第一个信号量

    sops.sem_op=-1;//P操作(加锁)

    sops.sem_flg=SEM_UNDO;//系统自动撤销操作

    semop(semid,&sops,1);//执行P操作

    printf("Childprocessisrunning.\n");

    sops.sem_op=1;//V操作(解锁)

    semop(semid,&sops,1);//执行V操作

    exit(0);

    }

    else//父进程

    {

    sleep(1);//等待子进程执行完毕

    structsembufsops;

    sops.sem_num=0;//操作信号量集中的第一个信号量

    sops.sem_op=-1;//P操作(加锁)

    sops.sem_flg=SEM_UNDO;//系统自动撤销操作

    semop(semid,&sops,1);//执行P操作

    printf("Parentprocessisrunning.\n");

    sops.sem_op=1;//V操作(解锁)

    semop(semid,&sops,1);//执行V操作

    wait(NULL);//等待子进程结束

    semctl(semid,0,IPC_RMID);//删除信号量集

    }

    return0;

    }

    线程间同步的方法_linux多线程同步方法_线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐]

    在上面的代码中,我们首先使用`ftok()`函数生成一个key值,然后使用`semget()`函数创建一个包含一个信号量的信号量集,并使用`semctl()`函数初始化该信号量。在父进程中线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐],我们使用`semop()`函数执行P操作(加锁)和V操作(解锁)。在子进程中,我们同样使用`semop()`函数执行P操作和V操作,并在中间输出一句话。

    结语

    本文介绍了三种常用的线程同步方法:互斥锁、条件变量和信号量,并结合Linux系统下的实现方式进行了详细讲解。希望本文能够帮助大家更好地理解和掌握这些知识。

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