互斥量和条件变量

Posted 2020-08-09

1、如何利用2个条件变量实现线程同步？

  思路：就是来回的利用pthread_cond_signal()函数，当一方被阻塞时，唤醒函数可以唤醒pthread_cond_wait()函数，只不过pthread_cond_wait()这个方法要执行其后的语句，必须遇到下一个阻塞(也就是pthread_cond_wait()方法时)，才执行唤醒后的其后语句。

代码如下：

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

#define MAX_NUM 2
static int count = 1;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t js = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t os = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void* A(void *arg){
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while(count <= MAX_NUM){
        if(count%2 == 1){ 
            printf("A = %d\n", count);
            count++;
            pthread_cond_signal(&os);

            sleep(5);
            printf("bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb\n");
        }else{
            printf("ccccccccccccccccccccccccccc\n");
            pthread_cond_wait(&js, &mutex);
            printf("ddddddddddddddddddddddddddd\n");
        }
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
}

void* B(void *arg){
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while(count <= MAX_NUM){
        if(count%2 == 0){
            printf("B = %d\n", count);
            count++;
            pthread_cond_signal(&js);
        }else{
            pthread_cond_wait(&os, &mutex);
            printf("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\n");
        }
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

int main(void){
    pthread_t tid1, tid2;
    pthread_create(&tid2, NULL, B, NULL);
    sleep(1);
    pthread_create(&tid1, NULL, A, NULL);   

    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);

    return 0;
}

运行结果

上面的这个程序就是：2个条件变量对一个互斥量的操作。signal()发送唤醒wait()，wait()之后的语句暂时不执行，直到下一次遇到wait()时，阻塞，返回执行唤醒的wait()之后的语句。

2、怎么创建10个线程的开始运行和结束过程？

  利用2个条件变量和1个互斥量即可实现。

代码如下：

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


pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond1 = PTHREAD_COND_INITIALIZER;


void* thread_fun1(void *arg){
    int i = *(int *)arg;
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    printf("[%d] thread start up\n", i); 
    pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    printf("[%d]thread is wake up\n", i); 
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

void* thread_fun2(void *arg){
    pthread_cond_broadcast(&cond); //广播，一次唤醒所有的线程
}

int main(void){
    pthread_t tid1[10], tid2;
    int i;
    for(i = 0; i < 10; i++){
        pthread_create(&tid1[i], NULL, thread_fun1, &i);//创建10个线程
        sleep(1);
    }
    pthread_create(&tid2, NULL, thread_fun2, NULL);//创建1个线程

    for(i = 0; i < 10; i++){   //主线程等子线程执行完
        pthread_join(tid1[i], NULL);
    }
    pthread_join(tid2, NULL);

    return 0;
}

运行结果

多线程的编程中：互斥量、条件变量是重中之重！！！

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