linux多线程编程之同步与互斥实例讲解

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1、linux多线程编程之同步与互斥实例讲解时间:2013-10-1413:12来源:武汉华嵌作者:张老师点击:278次Linux多线程同步与互斥问题作者：武汉华嵌教学部讲师张老师一、为什么要用多线程技术？1.避免阻塞，大家知道，单个进程只有一个主线程，当主线程阻塞的时候，整个进程也就阻　　作者：武汉华嵌教学部讲师张老师一、为什么要用多线程技术？1.避免阻塞，大家知道，单个进程只有一个主线程，当主线程阻塞的时候，整个进程也就阻塞了，无法再去做其它的一些功能了。2.避免CPU空转，应用程序经常会涉及到RPC，数

2、据库访问，磁盘IO等操作，这些操作的速度比CPU慢很多，而在等待这些响应时，CPU却不能去处理新的请求，导致这种单线程的应用程序性能很差。3.提升效率，一个进程要独立拥有4GB的虚拟地址空间，而多个线程可以共享同一地址空间，线程的切换比进程的切换要快得多。二、如何使用多线程技术进行编程？首先给一个完整的多线程程序，以下是最简单的模拟火车票售票系统：#include#include#include#include#include<

3、unistd.h>void*ticketport1(void*);//线程函数声明void*ticketport2(void*);//线程函数声明inttickets=100;//火车票的起始值intmain(){pthread_tid1,id2;intret;ret=pthread_create(&id1,NULL,ticketport1,NULL);//创建线程1if(ret<0){perror("creatthread1:");exit(-1);}ret=pthread_create(&id2,NU

4、LL,ticketport2,NULL);//创建线程2if(ret<0){perror("creatthread2:");exit(-1);}pthread_join(id1,NULL);//等待线程1结束pthread_join(id2,NULL);//等待线程2结束return0;}void*ticketport1(void*arg){while(1){if(tickets>0){//usleep(1000);//售票点1每卖一张票，自减一printf("ticketport1sellsticket

5、:%d",tickets--);}else{break;}}return(void*)0;}void*ticketport2(void*arg){while(1){if(tickets>0){//usleep(1000);//售票点2每卖一张票，自减一printf("ticketport2sellsticket:%d",tickets--);}else{break;}}return(void*)0;}我们用pthread_create函数来创建线程，用pthread_join来阻塞主线程，等待子线

6、程执行完成后返回。利用了多线程技术来创建了两个售票点，可以不同的地方进行同时售票。用gcc带选项-lpthread来连结pthread库函数。执行这个程序发现两个售票点在正常售票，一部分连续是ticketport1,另一部分连续是ticketport2;此时，其实存在一个隐含的问题，就是线程间的切换，在单CPU系统中，CPU是有时间片时间，时间片到了，就要执行其它的线程，假设thread1执行到if里面，但在printf执行前发生了线程切换，那么会发生什么呢？我们在这里用usleep函数(放开程序中的us

7、leep注释行)进行强制模拟切换，编译运行程序发现竟然有0号票被卖出了，这显然是错误的！当thread1的if里面发生线程切换时，thread2得到运行，把最后一张票卖了，此时thread1恢复运行，结果卖出了0号票，这里我们需要的是火车票的票数数据对于所有线程而言是同步的，所以就要用到线程同步技术了。三、使用多线程的同步与互斥1、多线程的同步方式有很多种，例如互斥锁，条件变量，信号量，读写锁。先看看互斥锁如何解决多线程之间的同步问题。程序用互斥锁后如下：#include#include

8、#include#include#includevoid*ticketport1(void*);void*ticketport2(void*);inttickets=100;pthread_mutex_tmutex;intmain(){intret;pthread_tid1,id2;pthread_mutex_init(&mutex,NULL);/