0.线程间通信的方法
(1).全局变量(要结合同步机制)
(2).信号量
(3).P操作
(4).V操作
一.线程同步
同步:指的是多个任务按照约定的先后次序相互配合完成一件事情
由信号量来决定线程是继续运行还是阻塞等待
二.信号量
①.特点:
(1).信号量代表某一类资源,其值代表系统中该资源的数量。
(2).信号量是一个受保护的变量,只能通过3种操作来访问
初始化
P操作(申请资源,线程要访问资源的时候用)
V操作 (释放资源,此线程对某变量的操作完成了,把这个变量的使用权交给其他 线程)
②.类型
(1).无名信号量(基于内存的信号量,主要用于线程之间的同步)
(2).有名信号量
三.信号量相关C函数
1.信号量初始化 - sem_init
功能:
对信号量进行初始化
成功时返回(0),失败时返回(EOF),并且会置errno
参数:
sem :指向要初始化的信号量对象
pshared :
0:代表信号量在线程间使用
1:代表信号量在进程间使用
value :信号量的初始值
大于0:表示有资源
等于0:表示没有资源
int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned int value);
2.P操作 - sem_wait (申请操作资源)
功能:
可能会阻塞任务(等待有资源可使用)
申请操作资源,在任务需要访问某个资源前,要对代表这个资源的信号量进行P操作 ,检查当前有没有资源,没有则阻塞等待资源;当此任务访问完资源了/有新的资源可用,则 执行V操作。
成功时返回(0),失败时返回(EOF)
参数:
sem:指向要操作的信号量对象
int sem_wait(sem_t *sem);
if(信号量的值 > 0)
{
申请资源的任务继续运行;
信号量的值--;
}
else
{
申请资源的任务阻塞;
}
3.V操作 - sem_post(释放了资源/有新的资源可用)
功能:
成功时返回(0),失败时返回(EOF)
参数:
sem:指向要操作的信号量对象
int sem_post(sem_t *sem);
信号量的值++;
if(有任务在等待资源)
{
唤醒等待的任务,让其继续运行;
}
四.线程同步代码实现(利用信号量)
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <semaphore.h>
char buf[32] = {0};
void *thread_func(void *arg);
sem_t sem_w; //代表有没有可写的缓冲区
sem_t sem_r; //代表有没有可读的缓冲区
int main()
{
pthread_t a_thread;
/* 1.信号量初始化 */
if(0 > sem_init(&sem_r,0,0)) //初始化不可读
{
perror("sem_init sem_r error");
exit(-1);
}
if(0 > sem_init(&sem_w,0,1)) //初始化为可写
{
perror("sem_init sem_w error");
exit(-1);
}
/* 2.创建子线程 */
if(0 != pthread_create(&a_thread,NULL,thread_func,NULL))
{
printf("fail to create thread_func\n");
exit(-1);
}
do
{
/* 3.阻塞等待,直到可以进行写操作 */
sem_wait(&sem_w);
fgets(buf,32,stdin);
/* 4.填充好数据后,进行V操作,使其他线程可对该资源进行读操作 */
sem_post(&sem_r);
} while (strncmp(buf,"quit",4) !=0 ); //没有输入quit就一直循环
return 0;
}
/* 线程函数 */
void *thread_func(void *arg)
{
while(1)
{
/* 1.每次要操作buf资源前,先进行P操作,阻塞等待有资源可读 */
sem_wait(&sem_r);
printf("you enter %ld characters\n",strlen(buf));
/* 2.读完后,进行V操作,使其他线程可以对该资源进行写操作 */
sem_post(&sem_w);
}
}