搜尋
首頁運維linux運維Linux多執行緒程式設計怎麼實現

引言
條件變數是利用執行緒間共享的全域變數進行同步的一種機制,主要包含兩個動作:一個執行緒等待條件變數的條件成立而掛起(此時不再佔用cpu);另一個執行緒使條件成立(給出條件成立訊號)。為了防止競爭,條件變數的使用總是和一個互斥鎖結合在一起。

函數原型
1. 定義條件變數

#include <pthread.h>

/* 定义两个条件变量 */
pthread_cond_t cond_pro, cond_con;

2. 初始化與銷毀條件變數

#include <pthread.h>

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, const pthread_condattr_t *restrict attr);int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond); /* 初始化条件变量 */
pthread_cond_init(&cond_pro, null);
pthread_cond_init(&cond_con, null);
/* 销毁条件变量 */
pthread_cond_destroy(&cond_pro);
pthread_cond_destroy(&cond_pro);

3. 等待與激發條件

#include <pthread.h>

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
/* 等待条件 */
/* 注意:pthread_cond_wait为阻塞函数。解开锁,再等待。等条件满足时,需要抢到锁,才可以被唤醒*/  
pthread_cond_wait(&cond_pro,&mutex); 

/* 激发条件 */
/* 所有因为不满足条件的线程都会阻塞在条件变量cond_pro中的一个队列中 */
/* 以广播方式,通知所有被阻塞的所有线程 */
pthread_cond_broadcast(&cond_pro);
/* 以signal方式,只通知排在最前面的线程 */
pthread_cond_signal(&cond_pro);

程式碼

/*************************************************************************
  > file name: my_con.c
  > author: krischou
  > mail:zhoujx0219@163.com 
  > created time: tue 26 aug 2014 10:24:29 am cst
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#define cell 10
#define flore 0

 

int i = 0; /* 所有线程共享的全局变量,此处假定至多递增至10,最小减到0 */

pthread_mutex_t mutex;       /* 定义互斥锁 */
pthread_cond_t cond_pro, cond_con; /* 定义两个条件变量 */

/* 生产者线程 */
void* pro_handler(void *arg)
{
  pthread_detach(pthread_self());  /* 由系统回收线程资源,而非主线程回收资源 ,此类情况主线程是个服务器,永久不会退出 */
  
  while(1)
  {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while(i >= cell)
    {
      pthread_cond_wait(&cond_pro,&mutex); 
      /* continue是轮询,此处是阻塞 */
      /* 把锁放开再等 ,第一个参数是结构体指针,其中有成员存放被阻塞的函数 */
      /*不占cpu*/
      /* 不满足条件时才会等 ,需要别人告诉它,才能唤醒它*//* 当它返回时,锁也要回来了*/
    }
    i++;
    if(i == 1)
    {
      /* 由空到不空,唤醒消费者 */
      pthread_cond_signal(&cond_con);  /*不会立马signal被阻塞的消费者线程,因为其还要等锁抢回来*/
    }
    printf("add i: %d \n", i);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    sleep(rand() % 5 + 1);
  }
}

/* 消费者线程 */
void* con_handler(void *arg)
{
  pthread_detach(pthread_self());
  while(1)
  {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while(i <= flore)
    {
      pthread_cond_wait(&cond_cno,&mutex);
    }
    i--;
    if(i == 9) /* 由满到不满,要告诉生产者,以便将其唤醒 *//*此处,直接signal也可以,我们是为了更加精确*/
    {
      pthread_cond_signal(&cond_pro);
    }
    printf("con i: %d \n", i);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    sleep(rand() % 5 + 1);
  }
}

int main(int argc, char *argv[]) // exe +num -num
{
  srand(getpid());
  int con_cnt, pro_cnt;
  pro_cnt = atoi(argv[1]);
  con_cnt = atoi(argv[2]);
  pthread_mutex_init(&mutex,null);
  pthread_cond_init(&cond_pro,null);
  pthread_cond_init(&cond_con,null);
  pthread_t *arr = (pthread_t*)calloc(con_cnt + pro_cnt , sizeof(pthread_t));
  int index = 0;
  while(pro_cnt > 0)
  {
    pthread_create(arr + index, null, pro_handler, null);
    index++;
    pro_cnt--;
  }
  while(con_cnt > 0)
  {
    pthread_create(arr + index, null, con_handler, null);
    index++;
    con_cnt--;
  }
  while(1);
  pthread_mutex_destroy(&mutex);
  pthread_cond_destroy(&cond_pro);
  pthread_cond_destroy(&cond_con);
  return 0;
}

注意
無論是在生產者線程,還是在消費者線程中。標記黃色部分的判斷條件必須用while。以生產者執行緒舉例,當i>=cell時,也就是i滿時,此時執行pthread_cond_wait(&cond_cno,&mutex); 該生產者執行緒被掛起。必須等到消費者執行緒pthread_cond_signal(&cond_pro); 將其喚醒。但是消費者將其signal還不夠,被掛其的生產者線程必須重新拿到鎖,才可以被啟動。但是,由於在消費者signal的同時,生產者並不能立即搶到鎖,所以此時可能i值又改變變成大於等於10了。因此必須用while。不然可能導致i>10。

以上是Linux多執行緒程式設計怎麼實現的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

陳述
本文轉載於:亿速云。如有侵權,請聯絡admin@php.cn刪除
Linux中的維護模式:系統管理員指南Linux中的維護模式:系統管理員指南Apr 26, 2025 am 12:20 AM

維護模式在Linux系統管理中扮演關鍵角色,幫助進行系統修復、升級和配置變更。 1.進入維護模式可以通過GRUB菜單選擇或使用命令“sudosystemctlisolaterescue.target”。 2.在維護模式下,可以執行文件系統修復和系統更新等操作。 3.高級用法包括重置root密碼等任務。 4.常見錯誤如無法進入維護模式或掛載文件系統,可通過檢查GRUB配置和使用fsck命令修復。

Linux中的維護模式:何時以及為什麼使用它Linux中的維護模式:何時以及為什麼使用它Apr 25, 2025 am 12:15 AM

使用Linux維護模式的時機和原因:1)系統啟動問題時,2)進行重大系統更新或升級時,3)執行文件系統維護時。維護模式提供安全、控制的環境,確保操作的安全性和效率,減少對用戶的影響,並增強系統的安全性。

Linux:基本命令和操作Linux:基本命令和操作Apr 24, 2025 am 12:20 AM

Linux中不可或缺的命令包括:1.ls:列出目錄內容;2.cd:改變工作目錄;3.mkdir:創建新目錄;4.rm:刪除文件或目錄;5.cp:複製文件或目錄;6.mv:移動或重命名文件或目錄。這些命令通過與內核交互執行操作,幫助用戶高效管理文件和系統。

Linux操作:管理文件,目錄和權限Linux操作:管理文件,目錄和權限Apr 23, 2025 am 12:19 AM

在Linux中,文件和目錄管理使用ls、cd、mkdir、rm、cp、mv命令,權限管理使用chmod、chown、chgrp命令。 1.文件和目錄管理命令如ls-l列出詳細信息,mkdir-p遞歸創建目錄。 2.權限管理命令如chmod755file設置文件權限,chownuserfile改變文件所有者,chgrpgroupfile改變文件所屬組。這些命令基於文件系統結構和用戶、組系統,通過系統調用和元數據實現操作和控制。

Linux中的維護模式是什麼?解釋了Linux中的維護模式是什麼?解釋了Apr 22, 2025 am 12:06 AM

MaintenancemodeInuxisAspecialBootenvironmentforforcalsystemmaintenancetasks.itallowsadMinistratorStoperFormTaskSlikerSettingPassingPassingPasswords,RepairingFilesystems,andRecoveringFrombootFailuresFailuresFailuresInamInimAlenimalenimalenrenmentrent.ToEnterMainterMainterMaintErmaintErmaintEncemememodeBoode,Interlecttheboo

Linux:深入研究其基本部分Linux:深入研究其基本部分Apr 21, 2025 am 12:03 AM

Linux的核心組件包括內核、文件系統、Shell、用戶空間與內核空間、設備驅動程序以及性能優化和最佳實踐。 1)內核是系統的核心,管理硬件、內存和進程。 2)文件系統組織數據,支持多種類型如ext4、Btrfs和XFS。 3)Shell是用戶與系統交互的命令中心,支持腳本編寫。 4)用戶空間與內核空間分離,確保系統穩定性。 5)設備驅動程序連接硬件與操作系統。 6)性能優化包括調整系統配置和遵循最佳實踐。

Linux體系結構:揭示5個基本組件Linux體系結構:揭示5個基本組件Apr 20, 2025 am 12:04 AM

Linux系統的五個基本組件是:1.內核,2.系統庫,3.系統實用程序,4.圖形用戶界面,5.應用程序。內核管理硬件資源,系統庫提供預編譯函數,系統實用程序用於系統管理,GUI提供可視化交互,應用程序利用這些組件實現功能。

Linux操作:利用維護模式Linux操作:利用維護模式Apr 19, 2025 am 12:08 AM

Linux的維護模式可以通過GRUB菜單進入,具體步驟為:1)在GRUB菜單中選擇內核並按'e'編輯,2)在'linux'行末添加'single'或'1',3)按Ctrl X啟動。維護模式提供了一個安全環境,適用於系統修復、重置密碼和系統升級等任務。

See all articles

熱AI工具

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

人工智慧驅動的應用程序,用於創建逼真的裸體照片

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

用於從照片中去除衣服的線上人工智慧工具。

Undress AI Tool

Undress AI Tool

免費脫衣圖片

Clothoff.io

Clothoff.io

AI脫衣器

Video Face Swap

Video Face Swap

使用我們完全免費的人工智慧換臉工具,輕鬆在任何影片中換臉!

熱工具

MinGW - Minimalist GNU for Windows

MinGW - Minimalist GNU for Windows

這個專案正在遷移到osdn.net/projects/mingw的過程中,你可以繼續在那裡關注我們。 MinGW:GNU編譯器集合(GCC)的本機Windows移植版本,可自由分發的導入函式庫和用於建置本機Windows應用程式的頭檔;包括對MSVC執行時間的擴展,以支援C99功能。 MinGW的所有軟體都可以在64位元Windows平台上運作。

禪工作室 13.0.1

禪工作室 13.0.1

強大的PHP整合開發環境

EditPlus 中文破解版

EditPlus 中文破解版

體積小,語法高亮,不支援程式碼提示功能

mPDF

mPDF

mPDF是一個PHP庫,可以從UTF-8編碼的HTML產生PDF檔案。原作者Ian Back編寫mPDF以從他的網站上「即時」輸出PDF文件,並處理不同的語言。與原始腳本如HTML2FPDF相比,它的速度較慢,並且在使用Unicode字體時產生的檔案較大,但支援CSS樣式等,並進行了大量增強。支援幾乎所有語言,包括RTL(阿拉伯語和希伯來語)和CJK(中日韓)。支援嵌套的區塊級元素(如P、DIV),

WebStorm Mac版

WebStorm Mac版

好用的JavaScript開發工具