- 时间：2023-05-06 11:52:54
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线程同步是多线程编程中一个非常重要的概念。在多个线程同时访问共享资源时，为了保证数据的正确性和一致性，需要对线程进行同步。本文将介绍线程同步的方法以及在Linux下实现线程同步的三种方法。
一、互斥锁
互斥锁是最常用的一种线程同步方法。其作用是保证在任意时刻只有一个线程能够访问共享资源。当一个线程获得互斥锁后，其他线程将无法获得该锁，只能等待该线程释放锁后再次尝试获得锁。
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互斥锁可以通过pthread_mutex_init()函数进行初始化，通过pthread_mutex_lock()函数进行加锁，通过pthread_mutex_unlock()函数进行解锁。
下面是一个使用互斥锁实现对共享变量的保护的示例代码：
#include
#include
intshared_var=0;
pthread_mutex_tmutex;
void*thread_func(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<1000000;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
shared_var++;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_tthreads[2];
inti;
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
for(i=0;i<2;i++){
pthread_create(&threads[i],NULL,thread_func,NULL);
}
for(i=0;i<2;i++){
pthread_join(threads[i],NULL);
}
printf("shared_var=%d\n",shared_var);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
return0;
}
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二、条件变量
条件变量用于在多个线程之间传递信号和数据。它通常与互斥锁一起使用，用于等待某个条件的出现。
当一个线程需要等待某个条件时，它可以调用pthread_cond_wait()函数释放已经持有的互斥锁，并等待条件变量被唤醒。当另一个线程满足了这个条件并调用pthread_cond_signal()函数时，等待线程将重新获得互斥锁并继续执行。
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下面是一个使用条件变量实现生产者-消费者模型的示例代码：
#include
#include
#defineBUFFER_SIZE10
intbuffer[BUFFER_SIZE];
intcount=0;
pthread_mutex_tmutex;
pthread_cond_tcond;
void*producer(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<1000000;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
while(count==BUFFER_SIZE){
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
}
buffer[count]=i;
count++;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
pthread_cond_signal(&cond);
}
returnNULL;
}
void*consumer(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<1000000;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
while(count==0){
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
}
count--;
intval=buffer[count];
printf("consumer:%d\n",val);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
pthread_cond_signal(&cond);
}
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_tproducer_thread,consumer_thread;
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
pthread_cond_init(&cond,NULL);
pthread_create(&producer_thread,NULL,producer,NULL);
pthread_create(&consumer_thread,NULL,consumer,NULL);
pthread_join(producer_thread,NULL);
pthread_join(consumer_thread,NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(&cond);
return0;
}
三、信号量
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信号量是一种更加通用的线程同步方法。它可以用于控制对一组资源的访问，也可以用于控制对单个资源的访问。
当一个线程需要访问某个资源时，它必须先尝试获得这个资源对应的信号量。如果信号量的值为正数，则线程可以获得资源并将信号量的值减1；如果信号量的值为0，则线程将被阻塞线程同步的方法有哪些？Linux下实现线程同步的三[荐]，直到信号量的值变为正数。
当一个线程释放一个资源时，它必须将对应的信号量的值加1。
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下面是一个使用信号量实现对共享变量的保护的示例代码：
#include
#include
#include
intshared_var=0;
sem_tsem;
void*thread_func(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<1000000;i++){
sem_wait(&sem);
shared_var++;
sem_post(&sem);
}
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_tthreads[2];
inti;
sem_init(&sem,0,1);
for(i=0;i<2;i++){
pthread_create(&threads[i],NULL,thread_func,NULL);
}
for(i=0;i<2;i++){
pthread_join(threads[i],NULL);
}
printf("shared_var=%d\n",shared_var);
sem_destroy(&sem);
return0;
}
本文介绍了互斥锁、条件变量和信号量三种常用的线程同步方法，它们在多线程编程中都有重要的作用。在实际编程中，应根据具体需求选择合适的线程同步方法线程同步的方法有哪些？Linux下实现线程同步的三[荐]，并合理地使用它们来保证程序的正确性和性能。
