- 时间：2023-05-18 17:25:53
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在多线程编程中，线程同步是一个非常重要的概念。线程同步可以保证多个线程按照一定的顺序执行，从而避免了数据竞争和死锁等问题。本文将介绍Linux下实现线程同步的三种方法。
1.互斥锁
互斥锁是一种最常见的线程同步机制。它可以保证在任意时刻只有一个线程可以访问共享资源。当一个线程请求锁时，如果锁没有被其他线程占用，则该线程获得锁并继续执行；否则，该线程会被阻塞，直到锁被释放为止。
socket网络编程:linux下实现聊天室_数字通信系统同步有那些方法_线程同步的方法有哪些？Linux下实现线程同步的三[荐]
下面是一个使用互斥锁实现的多线程加法程序：
c++
#include
#include
#include
#defineTHREAD_NUM10
pthread_mutex_tmutex;
intsum=0;
void*thread_func(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<100000;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
sum++;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
returnNULL;
}
intmain()
{
inti;
pthread_tthreads[THREAD_NUM];
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
for(i=0;i<THREAD_NUM;i++){
pthread_create(&threads[i],NULL,thread_func,NULL);
}
for(i=0;i<THREAD_NUM;i++){
pthread_join(threads[i],NULL);
}
pthread_mutex_destroy(&mutex);
printf("sum=%d\n",sum);
return0;
}
在上面的程序中，我们使用了一个互斥锁来保护共享变量sum。每个线程在访问sum之前都会请求锁，如果锁已经被其他线程占用，则该线程会被阻塞。当一个线程完成对sum的访问后，它会释放锁，从而允许其他线程访问sum。
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2.条件变量
条件变量是一种线程同步机制，它可以使得一个线程等待另外一个线程满足某个条件后再继续执行。条件变量需要和互斥锁一起使用，以保证在等待条件时不会出现数据竞争的问题。
下面是一个使用条件变量实现的生产者-消费者程序：
线程同步的方法有哪些？Linux下实现线程同步的三[荐]_socket网络编程:linux下实现聊天室_数字通信系统同步有那些方法
c++
#include
#include
#include
#defineBUFFER_SIZE10
pthread_mutex_tmutex;
pthread_cond_tnot_empty;
pthread_cond_tnot_full;
intbuffer[BUFFER_SIZE];
intcount=0;
void*producer_func(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<100000;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
while(count==BUFFER_SIZE){
pthread_cond_wait(¬_full,&mutex);
}
buffer[count++]=i;
pthread_cond_signal(¬_empty);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
returnNULL;
}
void*consumer_func(void*arg)
{
inti,data;
for(i=0;i<100000;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
while(count==0){
pthread_cond_wait(¬_empty,&mutex);
}
data=buffer[--count];
pthread_cond_signal(¬_full);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_tproducer_thread,consumer_thread;
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
pthread_cond_init(¬_empty,NULL);
pthread_cond_init(¬_full,NULL);
pthread_create(&producer_thread,NULL,producer_func,NULL);
pthread_create(&consumer_thread,NULL,consumer_func,NULL);
pthread_join(producer_thread,NULL);
pthread_join(consumer_thread,NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(¬_empty);
pthread_cond_destroy(¬_full);
return0;
}
在上面的程序中，我们使用了两个条件变量和一个互斥锁来实现生产者-消费者模型。当缓冲区满时，生产者线程会等待条件变量not_full；当缓冲区为空时，消费者线程会等待条件变量not_empty。当生产者向缓冲区中添加数据时，它会发送信号给条件变量not_empty，以通知消费者线程可以继续执行；当消费者从缓冲区中取出数据时，它会发送信号给条件变量not_full，以通知生产者线程可以继续执行。
3.读写锁
线程同步的方法有哪些？Linux下实现线程同步的三[荐]_数字通信系统同步有那些方法_socket网络编程:linux下实现聊天室
读写锁是一种特殊的锁，它可以使得多个线程同时对共享资源进行读操作，但只允许一个线程进行写操作。这种锁可以提高并发性能，因为读操作之间是不冲突的。
下面是一个使用读写锁实现的多线程计算平均数程序：
c++
#include
#include
#include
#defineTHREAD_NUM10
#defineARRAY_SIZE100000
pthread_rwlock_trwlock;
doublearray[ARRAY_SIZE];
void*write_func(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<ARRAY_SIZE;i++){
pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
array[i]=(double)i;
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
}
returnNULL;
}
void*read_func(void*arg)
{
inti;
doublesum=0.0;
for(i=0;i<ARRAY_SIZE;i++){
pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
sum+=array[i];
pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
}
printf("average=%lf\n",sum/ARRAY_SIZE);
returnNULL;
}
intmain()
{
inti;
pthread_tthreads[THREAD_NUM];
pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);
for(i=0;i<THREAD_NUM/2;i++){
pthread_create(&threads[i],NULL,write_func,NULL);
}
for(i=THREAD_NUM/2;i<THREAD_NUM;i++){
pthread_create(&threads[i],NULL,read_func,NULL);
}
for(i=0;i<THREAD_NUM;i++){
pthread_join(threads[i],NULL);
}
pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
return0;
}
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在上面的程序中线程同步的方法有哪些？Linux下实现线程同步的三[荐]线程同步的方法有哪些？Linux下实现线程同步的三[荐]，我们使用了一个读写锁来保护数组array。多个线程可以同时读取数组中的数据，但只有一个线程可以对数组进行写操作。在每个读操作中，我们使用了pthread_rwlock_rdlock函数来请求读锁；在写操作中，我们使用了pthread_rwlock_wrlock函数来请求写锁。
总结：
本文介绍了Linux下实现线程同步的三种方法：互斥锁、条件变量和读写锁。这些方法可以帮助我们避免数据竞争和死锁等问题，提高程序的并发性能。在实际编程中，我们应该根据具体情况选择合适的线程同步机制，并且注意使用这些机制时要遵循一定的规则和原则。
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