pthread_mutex和pthread_cond

时间: 2023-11-15 17:56:09 浏览: 69
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pthread_cond_wait详解

pthread_mutex和pthread_cond都是用于线程同步的工具。 pthread_mutex是一种互斥锁，用于保护共享资源，防止多个线程同时访问和修改共享资源，从而避免数据竞争和不一致性。当一个线程获得了互斥锁后，其他线程就不能再获得该锁，只能等待该线程释放锁。 pthread_cond是一种条件变量，用于线程之间的通信。它可以让一个线程等待另一个线程满足某个条件后再继续执行。当一个线程等待条件变量时，它会释放已经获得的互斥锁，让其他线程可以访问共享资源，从而避免了忙等待的情况。 通常情况下，pthread_mutex和pthread_cond是一起使用的。当一个线程需要访问共享资源时，它会先获得互斥锁，然后检查条件变量是否满足条件。如果条件不满足，则该线程会等待条件变量，同时释放互斥锁，让其他线程可以访问共享资源。当另一个线程修改了共享资源，并且满足了条件后，它会通知等待的线程，并唤醒其中一个线程继续执行。
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详细说明下 pthread_mutex_init pthread_cond_init pthread_create pthread_cond_signal pthread_mutex_unlock pthread_mutex_lock ，怎么使用，给出demo

pthread_cond_wait(&cond, &mutex); } // 条件满足，执行任务 printf("Thread: Count is now %d\n", count); pthread_mutex_unlock(&mutex); return NULL; } int main() { pthread_t thread; pthread_mutex...

pthread_mutex_t和pthread_cond_t

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pthread_mutex_t pthread_cond_t

- *1* [互斥锁pthread_mutex_t与条件变量pthread_cond_t的使用笔记](https://blog.csdn.net/m0_53539646/article/details/115509348)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{...

pthread_mutex_lock和pthread_cond_wait的组合使用

pthread_mutex_lock和pthread_cond_wait的组合使用可以用于线程间的同步和通信。具体来说，pthread_mutex_lock用于保护共享资源，pthread_cond_wait则用于等待条件变量的发生。 当一个线程需要访问共享资源时，它...

#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。...

为什么使用pthread_cond_wait前需要调用pthread_mutex_lock?

在使用pthread_cond_wait函数之前，需要先调用pthread_mutex_lock函数来获取互斥锁。这是因为pthread_cond_wait函数的工作机制需要依赖互斥锁来保证线程的同步和互斥。 pthread_cond_wait函数用于线程的条件等待，...

pthread_cond_init pthread_cond_wait pthread_cond_signal pthread_cond_destory

pthread_cond_init, pthread_cond_wait, pthread_cond_signal, 和 pthread_cond_destroy 是 POSIX 线程库（pthread）中的一部分，它们共同实现了条件变量（Condition Variable）的功能，这是一个更高级的...

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; }

1. 定义了一些常量和全局变量，如队列大小、线程数、素数查找的范围、队列、队列头尾指针、线程完成标志、互斥锁和条件变量。 2. 定义了一个判断某个数是否为素数的函数is_prime。 3. 定义了一个子线程函数thread_...

pthread_cond_wait是否可以在不适用pthread_mutex_lock的情况下单独使用

不可以，在使用 pthread_cond_wait 函数前，必须先使用 pthread_mutex_lock 函数对互斥锁进行加锁。这是因为 pthread_cond_wait 函数的使用需要和互斥锁配合，以确保线程在等待条件满足时能够正确地释放互斥锁并等待...

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 #include <windows.h> typedef struct QueueNode { int id; struct QueueNode* next; }QueueNode; typedef struct TaskQueue { QueueNode* front; QueueNode* rear; }TaskQueue; int InitQueue(TaskQueue* Qp) { Qp->rear = Qp->front = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode)); Qp->front->id = 2018; Qp->front->next = NULL; return 1; } int EnQueue(TaskQueue* Qp, int e) { QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode)); if (newnode == NULL) return 0; newnode->id = e; newnode->next = NULL; Qp->rear->next = newnode; Qp->rear = newnode; return 1; } int DeQueue(TaskQueue* Qp, int* ep, int threadID) { QueueNode* deletenode; if (Qp->rear == Qp->front) return 0; deletenode = Qp->front->next; if (deletenode == NULL) { return 0; } *ep = deletenode->id; Qp->front->next = deletenode->next; free(deletenode); return 1; } int GetNextTask(); int thread_count, finished = 0; pthread_mutex_t mutex, mutex2; pthread_cond_t cond; void* task(void* rank); TaskQueue Q; int main() { int n; InitQueue(&Q); pthread_t* thread_handles; thread_count = 8; thread_handles = malloc(thread_count * sizeof(pthread_t)); pthread_mutex_init(&mutex, NULL); pthread_mutex_init(&mutex2, NULL); pthread_cond_init(&cond, NULL); printf("Task Number:"); scanf_s("%d", &n); for (int i = 0; i < thread_count; i++) pthread_create(&thread_handles[i], NULL, task, (void*)i); for (int i = 0; i < n; i++) { pthread_mutex_lock(&mutex2); EnQueue(&Q, i); Sleep(1); pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex2); } finished = 1; pthread_cond_broadcast(&cond); for (int i = 0; i < thread_count; i++) pthread_join(thread_handles[i], NULL); pthread_mutex_destroy(&mutex); pthread_cond_destroy(&cond); free(thread_handles); return 0; } void* task(void* rank) { int my_rank = (long)rank; int my_task; QueueNode** p = &(Q.front->next); while (1) { pthread_mutex_lock(&mutex2); if (finished) { if (*p == NULL) { pthread_mutex_unlock(&mutex2); break; } DeQueue(&Q, &my_task, my_rank); pthread_mutex_unlock(&mutex2); printf("From thread %ld: Task no.%-3d result->%5d\n", my_rank, my_task, my_task * 10); } else { while(pthread_cond_wait(&cond, &mutex2)!=0); //pthread_mutex_lock(&mutex2); DeQueue(&Q, &my_task, my_rank); pthread_mutex_unlock(&mutex2); Sleep(2); printf("From thread %ld: Task no.%-3d result->%5d\n", my_rank, my_task, my_task * 10); } } } 该代码在运行中可能遇到什么问题

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...

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; }

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 和 PIPE_WRITER 标志位分别增加读端和写端的数量。接着，如果读端或写端数量不足，则会进入等待状态，直到读端和写端数量都足够为止...

#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，...

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...

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_wait(&cond, &mutex); } printf("%d ", even_num); even_num -= 2; pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); sleep(1); } pthread_exit(0); } void *odd_thread(void *...
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