pthread_mutex_t和pthread_cond_t

时间: 2023-09-19 22:11:18 浏览: 168
pthread_mutex_t和pthread_cond_t是多线程编程中常用的两个结构体。pthread_mutex_t是互斥锁，用于保护临界区的访问。它提供了三个函数来操作互斥锁：pthread_mutex_lock用于获取互斥锁，pthread_mutex_unlock用于释放互斥锁，pthread_mutex_trylock用于尝试获取互斥锁。这些函数都在pthread.h头文件中定义。 另一方面，pthread_cond_t是条件变量，用于线程之间的条件同步。它主要用于等待和唤醒线程。条件变量需要与互斥锁配合使用，以确保线程安全。条件变量的初始化和销毁函数分别为pthread_cond_init和pthread_cond_destroy。 总结来说，pthread_mutex_t用于保护共享资源的访问，而pthread_cond_t用于在线程之间进行条件同步。它们是多线程编程中常用的同步机制。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* *2* *3* [Linux中线程锁 pthread_mutex_t 、条件变量 pthread_cond_t （有关日志的实现）](https://blog.csdn.net/qwert55kai/article/details/124677300)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 100%"] [ .reference_list ]
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include #include <semaphore.h> void * pthread_odd_function(void * arg); void * pthread_even_function(void * arg); pthread_mutex_t work_mutex; pthread_cond_t work_cond; #define MAX_COUNT 10 int count = 0; int main(int argc, char const *argv[]) { pthread_t pthread_odd; pthread_t pthread_even; pthread_attr_t pthread_attr; int res; res = pthread_attr_init(&pthread_attr);//init pthread attribute,step 1 if (res != 0){ perror("pthread_attr_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_cond_init(&work_cond,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_cond_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_mutex_init(&work_mutex,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_mutex_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } pthread_attr_setdetachstate(&pthread_attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);//design pthread attribute step 2 res = pthread_create(&pthread_odd,&pthread_attr,pthread_odd_function,NULL);//step 3 if (res != 0){ perror("pthread_create failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_create(&pthread_even,&pthread_attr,pthread_even_function,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_create failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } while(count < MAX_COUNT) ; //wait the two sons threads finished pthread_mutex_destroy(&work_mutex); pthread_cond_destroy(&work_cond); pthread_exit(NULL); return 0; } void * pthread_odd_function(void *arg)//step 4 { pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(count < MAX_COUNT){ if (count % 2 == 1){ printf("the odd count is : %d\n", count); ++count; pthread_cond_signal(&work_cond);//in order to release the thread of even } else pthread_cond_wait(&work_cond,&work_mutex);//the pthread is blocked,wait for the condition } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); } void * pthread_even_function(void *arg)//step 5 { pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(count < MAX_COUNT){ if (count % 2 == 0){ printf("the even count is : %d\n", count); ++count; pthread_cond_signal(&work_cond);//in order to release the thread of odd } else pthread_cond_wait(&work_cond,&work_mutex);//wait the condition satisfied } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); }给我讲一下这段代码

偶数线程同样进入条件判断，打印出偶数，将count加1，然后调用pthread_cond_signal函数通知奇数线程可以执行了。如果条件不满足，则调用pthread_cond_wait函数将线程阻塞，等待其他线程发送信号通知它条件已满足。...

分析下面代码的每一步功能：#include <stdio.h> #include #define QUEUE_SIZE 20 #define THREAD_NUM 10 #define MAX_NUM 30000200 #define MIN_NUM 30000000 int queue[QUEUE_SIZE]; int front = 0; int rear = 0; int finished = 0; pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; int is_prime(int num) { int i; if (num <= 1) { return 0; } for (i = 2; i * i <= num; i++) { if (num % i == 0) { return 0; } } return 1; } // 子线程函数 void *thread_func(void arg) { int thread_num = (int)arg; while (1) { pthread_mutex_lock(&mutex); while (front == rear && finished == 0) { pthread_cond_wait(&cond, &mutex); } if (front == rear && finished == 1) { pthread_mutex_unlock(&mutex); break; } int num = queue[front++]; if (front == QUEUE_SIZE) { front = 0; } pthread_mutex_unlock(&mutex); if (is_prime(num)) { printf("Thread %d: %d\n", thread_num, num); } } pthread_exit(NULL); } int main() { int i, j; pthread_t tids[THREAD_NUM]; int thread_num[THREAD_NUM]; for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++) { thread_num[i] = i; pthread_create(&tids[i], NULL, thread_func, (void)&thread_num[i]); } for (i = MIN_NUM; i <= MAX_NUM; ) { pthread_mutex_lock(&mutex); if ((rear + 1) % QUEUE_SIZE == front) { pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); continue; } queue[rear++] = i++; if (rear == QUEUE_SIZE) { rear = 0; } pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); } pthread_mutex_lock(&mutex); finished = 1; pthread_cond_broadcast(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++) { pthread_join(tids[i], NULL); } return 0; }

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4. 针对跨平台问题，可以使用与平台无关的替代函数，例如使用pthread库提供的等效函数来替代Windows特定的Sleep函数。 5. 进行错误处理和边界情况的检查，例如在DeQueue操作中，需要检查队列是否为空，以避免空指针...

pthread_mutex_lock(&shared_data.mutex); while (shared_data.value == 0) { pthread_cond_wait(&shared_data.cond, &shared_data.mutex); } printf("Value updated by callback: %d\n", shared_data.value); pthread_mutex_unlock(&shared_data.mutex);

如果是，则调用 pthread_cond_wait() 函数等待条件变量 shared_data.cond 的信号，此时当前线程会被阻塞，并释放之前获取的互斥锁，以允许其他线程访问共享数据。当条件变量被其他线程发送信号时，当前线程会被...

static void async_unlock(FrameThreadContext *fctx) 153 { 154 pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex); 155 av_assert0(fctx->async_lock); 156 fctx->async_lock = 0; 157 pthread_cond_broadcast(&fctx->async_cond); 158 pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex); 159 }

- 第 157 行：使用 pthread_cond_broadcast 函数发送一个广播信号，通知其他等待该条件变量的线程可以继续执行。 - 第 158 行：最后，使用 pthread_mutex_unlock 函数释放异步互斥锁 async_mutex，以允许其他...

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include #include <signal.h> int quitflag; sigset_t mask; pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_cond_t wait = PTHREAD_COND_INITIALIZER; void *thr_fn(void *arg) { int err, signo; while(1) { err = sigwait(&mask, &signo); if (err != 0) { printf("sigwait failed: %s\n", strerror(err)); exit(1); } switch (signo) { case SIGINT: printf("\ninterrupt\n"); break; case SIGQUIT: pthread_mutex_lock(&lock); quitflag = 1; pthread_mutex_unlock(&lock); pthread_cond_signal(&wait); return 0; default: printf("unexpected signal %d\n", signo); exit(1); } } } int main() { int err; sigset_t oldmask; pthread_t tid; sigemptyset(&mask); sigaddset(&mask, SIGINT); sigaddset(&mask, SIGQUIT); if ((err = pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &mask, &oldmask)) != 0) { printf("SIG_BLOCK error: %s\n", strerror(err)); exit(1); } err = pthread_create(&tid, 0, thr_fn, 0); if (err != 0) { printf("can't create thread: %s\n", strerror(err)); exit(1); } pthread_mutex_lock(&lock); while (quitflag == 0) pthread_cond_wait(&wait, &lock); pthread_mutex_unlock(&lock); quitflag = 0; if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, 0) < 0) { printf("SIG_SETMASK error: %s\n", strerror(err)); exit(1); } exit(0); }

这段代码是一个使用线程和信号处理机制的程序，它创建了一个线程来等待捕获到 SIGINT 或 SIGQUIT 信号，并在接收到 SIGQUIT 信号时通知主线程退出。具体来说，程序首先定义了一个 quitflag 变量和一个 signal mask，...

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编写一个2线程程序：主线程每秒输出依次偶数0，2，4，8等偶数，另外一个线程每秒一次输出1、2、3、5等奇数，并且通过同步方法实现总的输出结果为 0、1、2、3、4按大小顺序一次输出。（提示：可以使用互斥锁实现同步）//参考例题2：thread2.c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include #include <semaphore.h>void *thread_function(void *arg);pthread_mutex_t work_mutex; /* protects both work_area and time_to_exit */#define WORK_SIZE 1024char work_area[WORK_SIZE];int time_to_exit = 0;int main() { int res; pthread_t a_thread; void *thread_result; res = pthread_mutex_init(&work_mutex, NULL); if (res != 0) { perror("Mutex initialization failed"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, NULL); if (res != 0) { perror("Thread creation failed"); exit(EXIT_FAILURE); } pthread_mutex_lock(&work_mutex); printf("Input some text. Enter 'end' to finish\n"); while(!time_to_exit) { fgets(work_area, WORK_SIZE, stdin); pthread_mutex_unlock(&work_mutex); while(1) { pthread_mutex_lock(&work_mutex); if (work_area[0] != '\0') { pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); } else { break; } } } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); printf("\nWaiting for thread to finish...\n"); res = pthread_join(a_thread, &thread_result); if (res != 0) { perror("Thread join failed"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Thread joined\n"); pthread_mutex_destroy(&work_mutex); exit(EXIT_SUCCESS);}void *thread_function(void *arg) { sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(strncmp("end", work_area, 3) != 0) { printf("You input %d characters\n", strlen(work_area) -1); work_area[0] = '\0'; pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); while (work_area[0] == '\0' ) { pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); } } time_to_exit = 1; work_area[0] = '\0'; pthread_mutex_unlock(&work_mutex); pthread_exit(0);}

pthread_cond_t cond; int even_num = 0; int odd_num = 1; int stop = 0; void *even_thread(void *arg) { while (!stop) { pthread_mutex_lock(&mutex); while (even_num <= odd_num) { pthread_cond_wait(&...

static char *TCPCommand = NULL; static pthread_mutex_t mutex = P_MUTEX_INITIALIZER; int SetTCPCommand(char *command) { pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁 if (TCPCommand != NULL) { free(TCPCommand); } TCPCommand = malloc(strlen(command) + 1); if (TCPCommand == NULL) { printf("Failed to allocate memory for TCP command\n"); pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁 return 0; } strcpy(TCPCommand, command); printf("set: %s\n", TCPCommand); pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁 return 1; } int GetTCPCommand(char **command) { pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁 if (TCPCommand == NULL || strlen(TCPCommand) == 0) { printf("TCP command is empty\n"); pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁 return 0; } *command = malloc(strlen(TCPCommand) + 1); if (*command == NULL) { printf("Failed to allocate memory for command\n"); pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁 return 0; } strcpy(*command, TCPCommand); printf("get: %s\n", *command); free(TCPCommand); TCPCommand = NULL; pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁 return 1; }根据这个帮我优化代码，因为我是在另一个进程一直执行GetTCPCommand，所以他会先于SetTCPCommand执行

static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; int SetTCPCommand(char *command) { pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁 if (TCPCommand != NULL) { free(TCPCommand); } TCPCommand = malloc...

int mypipe_register(mypipe_t *ptr,int opmap){ struct mypipe_st *pipe = ptr; pthread_mutex_lock(&pipe->mutex); if(opmap & PIPE_READER){ pipe->count_reader++; } if(opmap & PIPE_WRITER){ pipe->count_writer++; } //读写双方不全 while(pipe->count_reader <= 0 || pipe->count_writer <= 0){ pthread_cond_wait(&pipe->cond,&pipe->mutex); } pthread_cond_broadcast(&pipe->cond);//读写双方凑齐 pthread_mutex_unlock(&pipe->mutex); return 0; }

这段代码定义了一个函数 mypipe_register，它的作用是注册一个 mypipe_t 类型的管道，并根据传入的 opmap 指定管道的读写权限。 具体来说，该函数会先获取管道的互斥锁，然后根据 opmap 中的 PIPE_READER...

void init(struct prodcons * b) { pthread_mutex_init(&b->lock, NULL); pthread_cond_init(&b->notempty, NULL); pthread_cond_init(&b->notfull, NULL); b->readpos = 0; b->writepos = 0; }

具体实现中，使用 pthread_mutex_init() 函数初始化互斥锁 lock，使用 pthread_cond_init() 函数初始化条件变量 notempty 和 notfull，这些函数都会分别为相应的变量分配内存并进行初始化。最后，将读写指针 readpos...

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