Linux:线程同步

Posted 2021-10-23 何小柒（qi)～

1.线程：进程内部的一条执行路径（序列），调度的基本单位
进程： 一个正在运行的程序，动态分配基本单位
线程可以是程序可靠性降低，用线程可以利用多个处理器的资源
pv操作是原子操作
2. 创建信号量

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>

void* fun(void* arg)//创建信号量
{
    char arr[]={"1 2 3 4 5 6 7"};
    char*s=strtok(arr,"");//分隔信号量
    while(s!=NULL)
    {
       printf("thread s=%s\\n",s);
       sleep(1);
       s=strtok(NULL,"");
	}
}
int main()
{
    pthread_t id;
    pthread_create(&id,NULL,fun,NULL);
    
    char str[]={"a b c d e f g"};
    char *p=strtok(str,"");
    while(p!=NULL)
    {
        printf("main p=%s\\n",p);
        sleep(1);
        p=strtok(NULL,"");
	}
    pthread_join(id,NULL);//线程结束
    exit(0);
}

运行结果：

3.（1）strtok函数不能在多线程中使用，因为它非线程安全函数，只能在单线程使用
（2）线程安全：多线程程序无论调度顺序如何，都能得到正确的一致的效果
（3）线程安全函数：
strtok 非线程安全函数
strtok_r 线程安全函数
（4）解决线程安全问题方法：同步，使用线程安全的函数
（5）非线程安全函数由什么原因导致？
在函数内部使用全局变量或静态变量
三个同时创建线程：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>

sem_t sem1,sem2,sem3;
//三个线程打印数字a,b,c
void* fun1(void* arg)
{
    int i=0;
    for(;i<5;i++)
    {
        sem_wait(&sem1);//p操作
        printf("A");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem2);//v操作
        sleep(1);
    }
}
void* fun2(void* arg)
{
    int i=0;
    for(;i<5;i++)
    {
        sem_wait(&sem2);//p操作
        printf("B");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem3);//v操作
        sleep(1);
    }
}
void* fun3(void* arg)
{
    int i=0;
    for(;i<5;i++)
    {
        sem_wait(&sem3);//p操作
        printf("C");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem1);//v操作
        sleep(1);
    }
}
int main()
{
    //三个信号量初始化
    sem_init(&sem1,0,1);
    sem_init(&sem2,0,0);
    sem_init(&sem3,0,0);
    
    pthread_t id1,id2,id3;
    pthread_create(&id1,NULL,fun1,NULL);
    pthread_create(&id2,NULL,fun2,NULL);
    pthread_create(&id3,NULL,fun3,NULL);
    
    //等待三个进程结束
    pthread_join(id1,NULL);
    pthread_join(id2,NULL);
    pthread_join(id3,NULL);
    
    //销毁
    sem_destroy(&sem1);
    sem_destroy(&sem2);
    sem_destroy(&sem3);
    
    exit(0);
}

运行结果：

创建线程：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>

void* fun(void* arg)
{
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        printf("main run\\n");
        sleep(1);
	}
}
int main()
{
    pthread_t id;
    pthread_create(&id,NULL,fun,NULL);
    
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        printf("main run\\n");
        sleep(1);
	}
}

运行结果：

执行5次后结束

加入fork后：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>

void* fun(void* arg)
{
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        printf("main run pid=%d\\n",getpid());
        sleep(1);
	}
}
int main()
{
    pthread_t id;
    pthread_create(&id,NULL,fun,NULL);
    
    fork();
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        printf("main run pid=%d\\n",getpid());
        sleep(1);
	}
}

运行结果：
子进程打印的数字只与fork位置有关