多进程与多线程与同步的故事

首先先介绍一个无关的对象，可以用来获取毫秒级的时间。

有两个函数

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

int settimeofday(const struct timeval *tv , const struct timezone *tz);

而timeval和timezone的结构体定义是这样的

struct timeval {

    time_t      tv_sec;     /* seconds */

    suseconds_t tv_usec;    /* microseconds */

};

 

struct timezone {

    int tz_minuteswest;     /* minutes west of Greenwich */

    int tz_dsttime;         /* type of DST correction */

};

举个栗子：

先声明一个timeval变量，struct timeval t_time;

然后直接调用函数即可
gettimeofday(&t_time, NULL);

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然后再说一个无关的东西，在g++编译运行的时候要记得带上-lpthread连接pthread.h库.

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然后来说说多线程，多线程比较简单，就一个函数调用

	pthread_t id;
	if(pthread_create(&id, NULL, add_function, NULL)!=0)
	{
		perror("pthread_create");
		exit(errno);
	}

创建线程成功返回0，第一个参数是线程的id，第三个参数是线程运行的函数，函数类型是void* add_function(void *);

第四个参数为调用的函数所包含的参数。

另外注意的是不要忘记在进程运行的最后加一句pthread_exit(NULL)来阻塞进程，或者用pthread_join。。防止创建的线程还没结束，进程先结束了。

然后就是多线程的同步了，多线程可以用互斥锁来进行同步。

用pthread_mutex_t mutex来声明一个互斥锁。

然后用pthread_mutex_lock(&mutex)来获得锁

用pthread_mutex_unlock(&mutex)来释放锁

锁和一般的变量是不同的，加锁操作具有原子性，能保证线程之间的同步效果。

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最后说说多进程吧，多进程一般用到fork()，一次调用，两次返回结果，

比如int x = fork();

当返回值为0表示子进程，非0（一般返回子进行的进程id）则表示父进程。

另外要注意的是返回负数表示出现错误。

执行之后分成两个进程继续往下运行程序。假如是for (int x = 0, x < N; ++x) fork();  则产生2^N - 1个进程，加上原来的init进程，一共2^N个。

产生了子进程之后代码段，数据段，堆栈都完全复制了父进程的，指向同一个物理地址，当进行一次读写操作之后则进行分离，指向不同的物理地址。各自有自己的生活。

多进程之间也有同步，也可以用互斥锁进行实现，不过比较麻烦，而且如果某个进程在获得了锁之后奔溃了（未释放锁），则其他进程会造成死锁，所以一般用文件锁。

互斥锁的使用如下。

值得注意的是，多进程因为分开之后内存是相对独立的。所以我们要把互斥锁放在共享内存里使用，然后再设置互斥锁的属性为PTHREAD_PROCESS_SHARED，使得可以在多进程多线程使用，默认属性是在一个进程的多线程使用的。

具体操作如下：

在共享内存中存在mutex锁。

然后在主进程下设置mutex的属性：

	pthread_mutexattr_t attr;   //属性变量
	
	pthread_mutexattr_init(&attr);  //初始化属性
	
	//一定要设置为PTHREAD_PROCESS_SHARED  
	
	//具体可以参考http://blog.chinaunix.NET/u/22935/showart_340408.html  
	
	int ret = pthread_mutexattr_setpshared(&attr,PTHREAD_PROCESS_SHARED);  // 设置属性变量为多进程使用
	if( ret!=0 )  	//返回错误
	{  
		perror("init_mutex pthread_mutexattr_setpshared");  
		exit(1);  
	}  
	pthread_mutex_init(&mutex, &attr);  //将配置好的属性变量用于mutex的设置！！不要忘记这句了。

然后这个互斥锁就能使用了。。

同样值得注意的是，多进程下，因为执行的顺序很难把握。所以一般在父进程加一句wait(&pid)来阻塞等待子进程结束返回pid。。

子进程在结束后释放了很多的资源，变成僵尸进程。只保留了类似“进程控制块”的东西，例如保留自己的进程id等信息。方便在父进程进行wait接收相关信息。。

另外用getpid()可以获得自身的进程id。。。用getppid可以获得父进程的进程id。。。

另外有两份测试用的代码，多线程和多进程。(在github上的test_time里有)。