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浮萍漂泊本无根,天涯游子君莫问。

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2015年(80)

我的朋友

分类: LINUX

2015-06-21 19:03:18

一,使用互斥锁

1,初始化互斥量

  1. pthread_mutex_t mutex =PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//静态初始化互斥量  
  2. int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t*mutex,pthread_mutexattr_t*attr);//动态初始化互斥量  
  3. int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t*mutex);//撤销互斥量  
不能拷贝互斥量变量,但可以拷贝指向互斥量的指针,这样就可以使多个函数或线程共享互斥量来实现同步。上面动态申请的互斥量需要动态的撤销。

2,加锁和解锁互斥量

  1. int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);  
  2. int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);  
  3. int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t*mutex);  
当 调用pthread_mutex_lock加锁互斥量时,如果此时互斥量已经被锁住,则调用线程将被阻塞。而pthread_mutex_trylock 函数当调用互斥量已经被锁住时调用该函数将返回错误代码EBUSY。使用和信号量一样,先锁住互斥量再处理共享数据,最后解锁互斥量。

针对上信号量中的实例进行修改得

  1. #include  
  2. #include  
  3. #include  
  4. #define NITERS 100000000  
  5. /*共享变量*/  
  6. unsigned int cnt = 0;  
  7. //sem_t mutex;  
  8. pthread_mutex_t mutex;  
  9. void *count(void *arg)  
  10. {  
  11.     int i;  
  12.     for(i=0;i
  13.     {  
  14.         //sem_wait(&mutex);  
  15.         pthread_mutex_lock(&mutex);  
  16.         cnt++;  
  17.         pthread_mutex_unlock(&mutex);  
  18.         //sem_post(&mutex);  
  19.     }  
  20.     return arg;  
  21. }  
  22. int main()  
  23. {  
  24.     pthread_t tid1,tid2;  
  25.     int status;  
  26. //  sem_init(&mutex,0,1);  
  27.     pthread_mutex_init(&mutex,NULL);  
  28.         
  29.     pthread_mutex_destroy(&mutex);  
  30.     if(cnt!=(unsigned)NITERS*2)  
  31.         printf("Boom!,cnt=%d\n",cnt);  
  32.     else  
  33.         printf("Ok cnt=%d\n",cnt);  
  34.     return 0;  

--上面这个程序不使用互斥量(即注释部分如当前是被注释)将出现cnt!=(unsigned)NITERS*2的情况,而使用了互斥量后则cnt==(unsigned)NITERS*2

3,使用多个互斥量

使用多个互斥量可能造成死锁问题。如下:

线程1                                                                                  线程2

pthread_mutex_lock(&mutex_a);                     pthread_mutex_lock(&mutex_b);

pthread_mutex_lock(&mutex_b);                     pthread_mutex_lock(&mutex_a);

当两个线程都完成第一步时,都无法完成第二步,将造成死锁。可以通过以下两种方法来避免死锁;

固定加锁层次:所有需要同时加锁互斥量A和互斥量B的代码,必须先加锁A再加锁B。

试加锁和回退:在锁住第一个互斥量后,使用pthread_mutex_trylock来加锁其他互斥量,如果失败则将已加锁的互斥量释放,并重新加锁。

二,使用读写锁

通过读写锁,可以对受保护的共享资源进行并发读取和独占写入。读写锁是可以在读取或写入模式下锁定的单一实体。要修改资源,线程必须首先获取互斥写锁。必须释放所有读锁之后,才允许使用互斥写锁。

1. 初始化和销毁:


  1. #include   
  2. int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);  
  3. int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);  

同互斥量一样, 在释放读写锁占用的内存之前, 需要先通过pthread_rwlock_destroy对读写锁进行清理工作, 释放由init分配的资源.

2.加锁和解锁

读取读写锁中的锁 int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
读取非阻塞读写锁中的锁 int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
写入读写锁中的锁   int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
写入非阻塞读写锁中的锁    int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
解除锁定读写锁 int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

三,条件变量

假如某个线程需要等待系统处于某种状态下才能继续执行,Linux为了解决这种问题引入了条件变量这种线程同步对象,条件变量是用来通知共享数据状 态信息的,等待条件变量总是返回锁住的互斥量,条件变量是与互斥量相关、也与互斥量保护的共享数据相关的信号机制。条件变量不提供互斥,需要一个互斥量来 同步对共享数据的访问,这就是为什么在等待条件变量时必须指定一个互斥量。

1)创建和销毁条件变量

  1. #include   
  2. pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;  
  3. int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,const pthread_condattr_t *restrict attr);  
  4. int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);       
2)等待条件变量
  1. #include   
  2. int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex,const struct timespec *restrict abstime);  
  3. int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex);  

两个函数的差别在于前者指定一个超时时间,在该时间内阻塞调用线程,并等待条件变量,如果规定时间内条件还没有发生,则函数返回。每个条件变量必须 一个特定互斥量关联,当线程等待条件变量时,他必须将相关互斥量锁住。在阻塞线程之前,条件变量等待操作将解锁互斥量,而在重新返回线程之前,会在次锁住 互斥量。

3)唤醒条件变量等待线程
  1. #include   
  2. int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);  
  3. int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);

pthread_cond_signal将会激活等待线程中的一个;pthread_cond_broadcast将会激活所有的线程。另外请注意这两个函数也需要互斥量来保护

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