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Linux C编程-线程操作2-线程同步

2013-03-06 
Linux C编程--线程操作2--线程同步linux线程同步之互斥 在windows中,为了让多个线程达到同步的目的,在对于

Linux C编程--线程操作2--线程同步

linux线程同步之互斥 

在windows中,为了让多个线程达到同步的目的,在对于全局变量等大家都要用的资源的使用上,通常得保证同时只能由一个线程在用,一个线程没有宣布对它的释放之前,不能够给其他线程使用这个变量。在windows里,我们可以用时EnterCriticalSection()和 LeaveCriticalSection()函数.那么在linux里,有什么类似的机制呢?

 

这里介绍互斥锁。

1.申请一个互斥锁

pthread_mutex_t mutex; //申请一个互斥锁

你可以声明多个互斥量。

在声明该变量后,你需要调用pthread_mutex_init()来创建该变量。pthread_mutex_init的格式如下:

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr);

第一个参数,mutext,也就是你之前声明的那个互斥量,第二个参数为该互斥量的属性。属性定义如下:

互斥量分为下面三种:

l         快速型(PTHREAD_MUTEX_FAST_NP)。这种类型也是默认的类型。该线程的行为正如上面所说的。

l         递归型(PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP)。如果遇到我们上面所提到的死锁情况,同一线程循环给互斥量上锁,那么系统将会知道该上锁行为来自同一线程,那么就会同意线程给该互斥量上锁。

l         错误检测型(PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP)。如果该互斥量已经被上锁,那么后续的上锁将会失败而不会阻塞,pthread_mutex_lock()操作将会返回EDEADLK。

 

可以通过函数

注意以下语句可以做到将一个互斥锁快速初始化为快速型。

pthread_mutex_t  mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

 

2.销毁一个互斥锁

pthread_mutex_destroy()用于注销一个互斥锁,API定义如下:

 int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex)

销毁一个互斥锁即意味着释放它所占用的资源,且要求锁当前处于开放状态。由于在Linux中,互斥锁并不占用任何资源,因此LinuxThreads中的pthread_mutex_destroy()除了检查锁状态以外(锁定状态则返回EBUSY)没有其他动作。

 

3.上锁(相当于windows下的EnterCriticalSection)

在创建该互斥量之后,你便可以使用它了。要得到互斥量,你需要调用下面的函数:

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

该函数用来给互斥量上锁。互斥量一旦被上锁后,其他线程如果想给该互斥量上锁,那么就会阻塞在这个操作上。如果在此之前该互斥量已经被其他线程上锁,那么该操作将会一直阻塞在这个地方,直到获得该锁为止。

在得到互斥量后,你就可以进入关键代码区了。

 

4.解锁(相当于windows下的LeaveCriticalSection)

在操作完成后,你必须调用下面的函数来给互斥量解锁,也就是前面所说的释放。这样其他等待该锁的线程才有机会获得该锁,否则其他线程将会永远阻塞。

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

 

5..pthread_mutex_trylock

如果我们不想一直阻塞在这个地方,那么可以调用下面函数:
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)
如果此时互斥量没有被上锁,那么pthread_mutex_trylock()将会返回0,并会对该互斥量上锁。如果互斥量已经被上锁,那么会立刻返回EBUSY。

注:

Linux C编程-线程操作2-线程同步

Linux C编程-线程操作2-线程同步

下面介绍一个实例说明上述函数的用法

这是一个简单的读写程序,在这个程序中,一个线程从共享的缓冲区中读数据,另一个线程向共享的缓冲区中写数据。对共享的缓冲区的访问控制是通过使用一个互斥锁来是实现的。

#include <stddef.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>#define FALSE 0#define TRUE 1void readfun();void writefun();char buffer[256];int buffer_has_item=0;int retflag=FALSE,i=0;pthread_mutex_t mutex;int main(){void *retval;pthread_t reader;pthread_mutex_init(&mutex,NULL);pthread_create(&reader,NULL,(void *)&readfun,NULL);writefun();pthread_join(reader,&retval);}void readfun(){while(1){if(retflag)return;pthread_mutex_lock(&mutex);if(buffer_has_item==1){printf("%s",buffer);buffer_has_item=0;}pthread_mutex_unlock(&mutex);}}void writefun(){int i=0;while(1){if(i==10){retflag=TRUE;return;}pthread_mutex_lock(&mutex);if(buffer_has_item==0){sprintf(buffer,"This is %d\n",i++);buffer_has_item=1;}pthread_mutex_unlock(&mutex);}}



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