十八、线程生产者和消费者(一)

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安装posix文档
apt-get install manpages-posix-dev
gcc -c pthread_test.c -o pthread_test -lpthread (得到的是.o文件，而不是可执行文件)
gcc pthread_test.c -o pthread_test -lpthread(得到的是可执行文件)

一、线程相关函数

pthread_create()：创建一个新的线程，并将线程加入当前进程
pthread_exit()：终止当前线程
pthread_cancel()：中断另外一个线程的运行
pthread_join()：阻塞当前的线程，直到另外一个线程运行结束
pthread_kill()：向指定线程发送信号，信号为0时用于检查此线程ID的线程是否存活。

二、线程同步相关:互斥锁（量）与条件变量

pthread_mutex_init()：初始化互斥锁
pthread_mutex_destroy()：删除互斥锁
pthread_mutex_lock()：占有互斥锁（阻塞操作）
pthread_mutex_trylock()：试图占有互斥锁(不阻塞操作)。即，当互斥锁空闲时，将占有该锁；否则，立即返回。
pthread_mutex_unlock()： 释放互斥锁

pthread_cond_init()：初始化条件变量
pthread_cond_destroy()：销毁条件变量
pthread_cond_signal()：唤醒第一个调用pthread_cond_wait()而进入睡眠的线程
pthread_cond_wait()：等待条件变量的特殊条件发生

三、生产者，消费者具体示例

#include 
#include 
#include 
#include 

#define CONSUMER_NUM 1
#define PRODUCER_NUM 2

pthread_t pids[CONSUMER_NUM+PRODUCER_NUM];


//产品队列
int product = 0;

//互斥锁
pthread_mutex_t mutex;
//条件变量
pthread_cond_t has_product;

//生产
void* producer(void* arg){
     printf("producer \n");
     int no = (int)arg;
     //条件变量
     while(1){
          pthread_mutex_lock(&mutex);
          //往队列添加产品
          product++;
          printf("producer %d, produce product", no);
          //通知消费者，有新产品可以消费了
          pthread_cond_signal(&has_product);
          printf("producer %d, signal",no);
          pthread_mutex_unlock(&mutex);
          sleep(1);
     }
}

//消费
void* consumer(void* arg){
     for(;;){
          pthread_mutex_lock(&mutex);
          while(product==0){
               //没有产品，继续等待
               //1.阻塞等待has_product被唤醒
               //2.释放互斥锁，pthread_mutext_unlock
               //3.被唤醒时，解除阻塞，重新申请获取互斥锁pthread_mutex_lock
               pthread_cond_wait(&has_product, &mutex);
          }
          //有产品，消费产品
          ready--;
          printf("comsume product\n");
          pthread_mutex_unlock(&mutex);
          sleep(1);
     }
}


void main(){
     pthread_t tid_p, tid_c;
     //初始化互斥锁和条件变量
     pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
     pthread_cond_init(&has_product,NULL);

     printf("init");

     //生产者线程
     pthread_create(&tid_p,NULL,producer,(void*)1);
     
     //消费者线程
      pthread_create(&tid_c,NULL,consumer,NULL);

     printf("created");

     //等待
     pthread_join(tid_p,NULL);
     pthread_join(tid_c,NULL);

     pthread_mutex_destroy(&mutex);
     pthread_cond_destroy(&has_product);
     
}

int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void ( start_routine)(void *), void *restrict arg);
参数说明：

• tidp：新创建的线程ID会被设置成tidp指向的内存单元。
• attr：用于定制各种不同的线程属性，默认为NULL
• start_routine：新创建的线程从start_rtn函数的地址开始运行，该函数只有一个void类型的指针参数即arg，如果start_routine需要多个参数，可以将参数放入一个结构体中，然后将结构的地址作为arg传入。

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex)

【POSIX 多线程程序设计】
【POSIX Threads Programming】