Linux——线程同步和线程安全
Linux——线程同步和线程安全
1、线程同步
同步：多进程或者多线程访问临界资源时，必须进行同步控制。多进程或者多线程的
执行并不完全是绝对的并行运行，有可能主线程需要等待函数线程的某些条件的发生。
多线程之间有几个特殊的临界资源：
全局数据、堆区数据、文件描述符多线程之间共用。
线程间同步控制方式：
1.1信号量#include
获取： int sem_init(sem_t *sem, int shared , int value);
sem:是一个 sem_t类型指针，指向信号量对象。
shared:是否能在多进程间共享， Linux不支持, 0
value:信号量的初始值
返回值： 0成功 -1失败
P操作： intsem_wait(sem_t *sem); // 阻塞运行
V操作： intsem_post(sem_t *sem);
删除： int sem_destroy(sem_t *sem);
练习：
主线程循环获取用户输入，函数线程统计用户输入的字符个数。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
char buff[128] = {0};
sem_t sem;
void *pthread_fun(void *arg)
{
sem_wait(&sem);
while(1)
{
sem_wait(&sem);
if(strncmp(buff,"end",3) == 0)
{
break;
}
printf("buff length: %d\n",strlen(buff) - 1);
}
}
void main()
{
pthread_t id;
sem_init(&sem,0,0);
int res = pthread_create(&id, NULL, pthread_fun, NULL);
assert(res == 0);
while(1)
{
printf("[please input] ");
fflush(stdout);
fgets(buff,128,stdin);
sem_post(&sem);
if(strncmp(buff,"end",3) == 0)
{
break;
}
}
pthread_join(id,NULL);
}
运行结果：
1.2互斥锁
概念：完全控制临界资源，如果一个线程完成加锁操作，则其他线程无论如何
都无法再完成加锁，也就无法对临界资源进行访问。
初始化：
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,pthread_mutex_attr_t *attr);
加锁：
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); //阻塞运行
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t*mutex); //非阻塞版本
解锁：
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
释放：
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
1.3条件变量
2、线程安全 --->可重入函数
有些库函数会使用线程间共享的数据，如果没有同步控制，线程操作就是不安全的，
所以，我们使用这样一些函数时，就必须使用其安全的版本 ---》可重入函数
3、线程中 fork的使用，锁的变化
在线程中调用 fork函数，子进程只会启用调用 fork 函数的那条线程，其他线程不
会启用。
子进程会继承其父进程的锁以及锁的状态，但是父子进程用的不是同一把锁，父进
程解锁并不会影响到子进程的锁，所以子进程有可能死锁！！！
pthread_atfork(void (*prepare)(void), void(*parent)(void ), void (*child)(void));
指定在 fork调用之后，创建子进程之前，调用 prepare 函数，获取所有的锁，
然后创建子进程，子进程创建以后，父进程环境中调用 parent 解所有的锁，子进
程环境中调用 child解所有的锁，然后 fork 函数再返回。这样保证了 fork 之后，子进程
拿到的锁都是解锁状态，避免死锁。
扩展：
同一个线程中，对于用一把锁，加锁和解锁之间需要一定时间。信号量需不需要？？？
读写锁、自旋锁 ......的作用以及用法
未完。。。