Linux下多线程间通信
线程间无需特别的手段进行通信,因为线程间可以共享数据结构,也就是一个全局变量可以被两个线程同时使用。不过要注意的是线程间需要做好同步,一般用 mutex。pthread_mutex_lock 声明开始用互斥锁上锁,此后的代码直至调用 pthread_mutex_unlock 为止,均被上锁,即同一时间只能被一个线程调用执行。当一个线程执行到 pthread_mutex_lock处时,如果该锁此时被另一个线程使用,那此线程被阻塞,即程序将等待到另一个线程释放此互斥锁。 在Linux环境下,多线程间通信是实现并发执行任务并协调数据访问的关键技术。线程间的通信主要通过共享内存和同步机制来实现,因为线程天然具有共享数据结构的能力,这意味着全局变量可以在多个线程之间共享。然而,共享数据的同时也带来了数据竞争的问题,为了解决这个问题,通常会使用互斥锁(mutex)来保证线程同步。 互斥锁(pthread_mutex_lock/pthread_mutex_unlock)是一种常用的同步原语,用于保护临界区,即一段必须由单个线程执行的代码。当一个线程调用`pthread_mutex_lock`尝试获取锁时,如果锁当前未被其他线程持有,该线程将获得锁并继续执行后续代码;如果锁已被其他线程占用,调用线程会被阻塞,直到锁被释放。一旦线程完成临界区的操作,它需要调用`pthread_mutex_unlock`来释放锁,允许其他等待的线程继续执行。 在提供的代码示例中,有两个线程,thread1和thread2,它们都使用了一个全局变量`i`。线程1使用`pthread_mutex_lock`和`pthread_mutex_unlock`对`i`进行操作,确保在修改`i`时不会与其他线程冲突。此外,线程1还使用了条件变量`pthread_cond_signal`和`pthread_cond_wait`来控制线程间的协作。线程2在`i`不是3的倍数时会等待线程1的信号,而线程1在`i`是3的倍数时会发送信号唤醒线程2。 条件变量(pthread_cond_t)与互斥锁配合使用,提供了线程等待特定条件满足的能力。`pthread_cond_wait`函数会让当前线程释放持有的互斥锁,进入等待状态,直到其他线程调用`pthread_cond_signal`或`pthread_cond_broadcast`唤醒它。在示例中,线程2在等待线程1的信号,当线程1认为条件满足时,会发送一个信号,线程2接收到信号后,会重新获取互斥锁并继续执行。 实验步骤描述了如何在Linux环境中创建多线程通信程序。在指定目录下创建项目文件夹和源代码文件,并编写包含线程创建、同步原语使用的C程序。程序中的线程1和线程2分别定义了各自的函数,通过互斥锁和条件变量实现同步。`pthread_create`用于创建线程,`pthread_join`用于等待线程结束,`pthread_mutex_destroy`和`pthread_cond_destroy`用于在程序结束时销毁互斥锁和条件变量。 Linux下的多线程通信依赖于同步原语如互斥锁和条件变量,以确保线程安全地共享资源和协作执行任务。通过理解这些概念和技术,开发者可以有效地编写出高效且并发安全的多线程程序。