【网路编程】多线程编程--线程同步

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  和多进程编程一样，多线程程序也需要考虑到同步问题。pthread_join可以看作是一种简单的线程同步方式，但是它无法实现复杂的同步需求。本章主要讨论三种线程同步方式：

• POSIX信号量
• 互斥量
• 条件变量

一、POSIX信号量

  POSIX信号量函数的名字都以sem_开头，常用的POSIX信号量函数是下面5个，这5个函数成功时返回0，失败返回-1并设置errno：

#include 
int sem_init(sem_t* sem, int pshared, unsigned int value);
int sem_destory(sem_t* sem);
int sem_wait(sem_t* sem);
int sem_trywait(sem_t* sem);
int sem_post(sem_t* sem);

• sem_init用于初始化一个未命名的信号量，pshared指定信号量的类型。如果pshared为0，表示这个信号量是当前进程的局部信号量，否则该信号量就可以在多个进程之间共享。value指定信号量的初始值。此外，不要用于初始化一个以及被初始化的信号量。
• sem_destory用于销毁信号量，释放其占用的内核资源，但不可用于销毁一个被其他线程等待的信号量。
• sem_wait以原子操作的方式将信号量的值减1，如果信号量为0，则sem_wait阻塞直到信号量具有非0值。
• sem_trywait相当于sem_wait的非阻塞版本，它始终立即返回不论被操作的信号量是否具有非0值
• sem_post以原子操作的方式将信号量加1，信号量大于0时，其他正在调用sem_wait等待信号量的线程将被唤醒。

二、互斥锁

  互斥锁相关函数主要有以下5个，具体的函数以及参数解释在P276：

#include 
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t* mutex, const pthread_mutexattr_t* mutexattr);
int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t* mutex);
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* mutex);

  上面这些函数成功时返回0，失败时返回错误码。

  pthread_mutexattr_t结构体定义了一套完整的互斥锁属性，下面这些函数是用来操作pthread_mutexattr_t类型的变量：

#include 
/*初始化互斥锁属性对象*/
int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t* attr);
/*销毁互斥锁属性对象*/
int pthread_mutexattr_destory(pthread_mutexattr_t* attr);
/*获取和设置互斥锁的pshared属性*/
int pthread_mutexattr_getpshared(const pthread_mutexattr_t* attr, int* pshared);
int pthread_mutexattr_setpshared(pthread_mutexattr_t* attr, int pshared);
/*获取和设置互斥锁的type属性*/
int pthread_mutexattr_gettype(const pthread_mutexattr_t* attr, int* type);
int pthread_mutexattr_settype(pthread_mutex_attr_t* attr, int type);

三、条件变量

  条件变量提供了一种线程间的通知机制：当某个共享数据达到某个值的时候，唤醒等待这个共享数据的线程，条件变量的相关函数如下：

#include 
int pthread_cond_init(pthread_cond_t* cond, const pthread_condattr_t* cond_attr);
int pthread_cond_destory(pthread_cond_t* cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t* cond);
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t* cond);
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t* cond, pthread_mutex_t* mutex);

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《Linux高性能服务器编程》学习笔记