linux编程线程同步方法

    在多线程编程中，线程同步是非常重要的。在Linux中，提供了多种线程同步方法，例如互斥锁、条件变量、信号量等。本文将详细介绍这些方法，并且给出实际案例加以说明。

    一、互斥锁

    互斥锁是最基本的一种线程同步机制。它可以保证在同一时间只有一个线程访问共享资源。当一个线程获得了互斥锁后，其他线程就必须等待该线程释放锁才能访问共享资源。

    下面是一个简单的使用互斥锁的示例代码：

    c

    #include<stdio.h>

    #include<pthread.h>

    intsum=0;

    pthread_mutex_tmutex;

    void*thread_func(void*arg){

    inti;

    for(i=0;i<1000000;i++){

    pthread_mutex_lock(&mutex);

    sum++;

    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    }

    returnNULL;

    }

    intmain(){

    pthread_tt1,t2;

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);

    pthread_create(&t1,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_create(&t2,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_join(t1,NULL);

    pthread_join(t2,NULL);

    printf("sum=%d\n",sum);

    return0;

    }

    在上面的代码中，我们创建了两个线程，并且通过互斥锁来保证对sum变量的访问是线程安全的。需要注意的是，在使用互斥锁时要尽可能地减小互斥锁的作用范围，以免影响程序的性能。

    二、条件变量

    条件变量可以用来通知等待某个条件的线程，使其从阻塞状态中唤醒。条件变量通常与互斥锁一起使用。当一个线程需要等待某个条件时，它会先释放互斥锁，然后进入阻塞状态等待条件变量被激活。

    下面是一个简单的使用条件变量的示例代码：

    c

    #include<stdio.h>

    #include<pthread.h>

    intcount=0;

    pthread_mutex_tmutex;

    pthread_cond_tcond;

    void*thread_func(void*arg){

    inti;

    for(i=0;i<10;i++){

    pthread_mutex_lock(&mutex);

    count++;

    if(count==5){

    pthread_cond_signal(&cond);

    }

    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    }

    returnNULL;

    }

    intmain(){

    pthread_tt1,t2;

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);

    pthread_cond_init(&cond,NULL);

    pthread_create(&t1,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_create(&t2,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_mutex_lock(&mutex);

    while(count!=5){

    pthread_cond_wait(&cond,&mutex);

    }

    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    printf("count=%d\n",count);

    return0;

    }

    在上面的代码中，我们创建了两个线程，并且通过条件变量来实现一个线程等待另一个线程的特定状态。需要注意的是，在使用条件变量时要先获取互斥锁，然后再进行等待或者通知操作。

    三、信号量

    信号量可以用来控制对共享资源的访问。它可以保证同一时间只有一定数量的线程能够访问共享资源。当一个线程需要访问共享资源时，它必须先获取信号量，如果信号量的值为0，则该线程将进入阻塞状态，直到有其他线程释放了信号量。

    下面是一个简单的使用信号量的示例代码：

    c

    #include<stdio.h>

    #include<pthread.h>

    #include<semaphore.h>

    intsum=0;

    sem_tsem;

    void*thread_func(void*arg){

    inti;

    for(i=0;i<1000000;i++){

    sem_wait(&sem);

    sum++;

    sem_post(&sem);

    }

    returnNULL;

    }

    intmain(){

    pthread_tt1,t2;

    sem_init(&sem,0,1);

    pthread_create(&t1,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_create(&t2,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_join(t1,NULL);

    pthread_join(t2,NULL);

    printf("sum=%d\n",sum);

    return0;

    }

    在上面的代码中，我们创建了两个线程，并且通过信号量来保证对sum变量的访问是线程安全的。需要注意的是，在使用信号量时要注意初始化信号量的值，并且在使用完毕后记得销毁信号量。

    四、总结

    本文介绍了Linux中常用的三种线程同步方法：互斥锁、条件变量和信号量。它们都可以用来保证多线程程序的正确性，但是各自有不同的适用场景。在实际编程中，需要根据具体情况选择合适的线程同步机制。

    除了上述介绍的三种方法外，Linux中还有其他一些线程同步方法，例如读写锁、自旋锁等。这些方法都有各自的特点和优缺点，需要根据具体情况进行选择和使用。

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