Linux多线程同步的几种方式
Linux多线程同步的几种方式



　　线程的最大特点是资源的共享性，但资源共享中的同步问题是多线程编程的难点。linux下提供了多种方式来处理线程同步，最常用的是互斥锁、条件变量和信号量。

　　1）互斥锁（mutex）

　　通过锁机制实现线程间的同步。同一时刻只允许一个线程执行一个关键部分的代码。

　　int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,const pthread_mutex_attr_t *mutexattr);

　　int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);

　　int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);

　　int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex *

　　(1)先初始化锁init()或静态赋值pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIER

　　attr_t有:

　　PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP:其余线程等待队列

　　PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP:嵌套锁,允许线程多次加锁,不同线程,解锁后重新竞争

　　PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP:检错,与一同,线程请求已用锁,返回EDEADLK;

　　PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP:适应锁,解锁后重新竞争

　　(2)加锁,lock,trylock,lock阻塞等待锁,trylock立即返回EBUSY

　　(3)解锁,unlock需满足是加锁状态,且由加锁线程解锁

　　(4)清除锁,destroy(此时锁必需unlock,否则返回EBUSY,//Linux下互斥锁不占用内存资源

　　示例代码

　　#include <cstdio>

　　#include <cstdlib>

　　#include <unistd.h>

　　#include <pthread.h>

　　#include "iostream"

　　using namespace std;

　　pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

　　int tmp;

　　void* thread(void *arg)

　　{

　　cout << "thread id is " << pthread_self() << endl;

　　pthread_mutex_lock(&mutex);

　　tmp = 12;

　　cout << "Now a is " << tmp << endl;

　　pthread_mutex_unlock(&mutex);

　　return NULL;

　　}

　　int main()

　　{

　　pthread_t id;

　　cout << "main thread id is " << pthread_self() << endl;

　　tmp = 3;

　　cout << "In main func tmp = " << tmp << endl;

　　if (!pthread_create(&id, NULL, thread, NULL))

　　{

　　cout << "Create thread success!" << endl;

　　}

　　else

　　{

　　cout << "Create thread failed!" << endl;

　　}

　　pthread_join(id, NULL);

　　pthread_mutex_destroy(&mutex);

　　return 0;

　　}

　　编译： g++ -o thread testthread.cpp -lpthread

　　说明：pthread库不是Linux系统默认的库，连接时需要使用静态库libpthread.a，所以在使用pthread_create()创建线程，以及调用pthread_atfork()函数建立fork处理程序时，需要链接该库。在编译中要加 -lpthread参数。

　　2）条件变量（cond）

　　利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制。条件变量上的基本操作有：触发条件(当条件变为 true 时)；等待条件，挂起线程直到其他线程触发条件。

　　int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond,pthread_condattr_t *cond_attr);

　　int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t *mutex);

　　int pthread_cond_timewait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex *mutex,const timespec *abstime);

　　int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

　　int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);

　　int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); //解除所有线程的阻塞

　　(1)初始化.init()或者pthread_cond_t cond=PTHREAD_COND_INITIALIER（前者为动态初始化，后者为静态初始化）;属性置为NULL

　　(2)等待条件成立.pthread_wait,pthread_timewait.wait()释放锁,并阻塞等待条件变量为真，timewait()设置等待时间,仍未signal,返回ETIMEOUT(加锁保证只有一个线程wait)

　　(3)激活条件变量:pthread_cond_signal,pthread_cond_broadcast(激活所有等待线程)

　　(4)清除条件变量:destroy;无线程等待,否则返回EBUSY

　　对于

　　int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);

　　int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime);

　　一定要在mutex的锁定区域内使用。

　　如果要正确的使用pthread_mutex_lock与pthread_mutex_unlock，请参考

　　pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop宏，它能够在线程被cancel的时候正确的释放mutex！

　　另外，posix1标准说，pthread_cond_signal与pthread_cond_broadcast无需考虑调用线程是否是mutex的拥有者，也就是说，可以在lock与unlock以外的区域调用。如果我们对调用行为不关心，那么请在lock