Linux多任务编程--线程通信(条件变量示例)
三种Linux中的常用多线程同步方式浅析
三种Linux中的常用多线程同步方式浅析
嵌入式linux中文站给大家介绍三种Linux中的常用多线程同步方式：互斥量，条件变量，信号量。
1 互斥锁
互斥锁用来保证一段时间内只有一个线程在执行一段代码。
必要性显而易见：假设各个线程向同一个文件顺序写入数据，最后得到的结果一定是灾难性的。
先看下面一段代码。
这是一个读/写程序，它们公用一个缓冲区，并且假定一个缓冲区只能保存一条信息。
即缓冲区只有两个状态：有信息或没有信息。
void reader_function （void ）;
void writer_funcTIon （void ）;
char buffer;
int buffer_has_item=0;
pthread_mutex_t mutex;
struct TImespec delay;
void main （void ）{
pthread_t reader;
/* 定义延迟时间*/
_sec = 2;
_nec = 0;
/* 用默认属性初始化一个互斥锁对象*/
pthread_mutex_init （
pthread_create（
writer_funcTIon（）;
}
void writer_function （void）{
while（1）{。
linux多线程编程详解教程（线程通过信号量实现通信代码）
linux多线程编程详解教程（线程通过信号量实现通信代码）线程按照其调度者可以分为⽤户级线程和核⼼级线程两种。
（1）⽤户级线程主要解决的是上下⽂切换的问题，它的调度算法和调度过程全部由⽤户⾃⾏选择决定，在运⾏时不需要特定的内核⽀持。
在这⾥，操作系统往往会提供⼀个⽤户空间的线程库，该线程库提供了线程的创建、调度、撤销等功能，⽽内核仍然仅对进程进⾏管理。
如果⼀个进程中的某⼀个线程调⽤了⼀个阻塞的系统调⽤，那么该进程包括该进程中的其他所有线程也同时被阻塞。
这种⽤户级线程的主要缺点是在⼀个进程中的多个线程的调度中⽆法发挥多处理器的优势。
（2）这种线程允许不同进程中的线程按照同⼀相对优先调度⽅法进⾏调度，这样就可以发挥多处理器的并发优势。
现在⼤多数系统都采⽤⽤户级线程与核⼼级线程并存的⽅法。
⼀个⽤户级线程可以对应⼀个或⼏个核⼼级线程，也就是“⼀对⼀”或“多对⼀”模型。
这样既可满⾜多处理机系统的需要，也可以最⼤限度地减少调度开销。
Linux的线程实现是在核外进⾏的，核内提供的是创建进程的接⼝do_fork()。
内核提供了两个系统调⽤clone()和fork()，最终都⽤不同的参数调⽤do_fork()核内API。
当然，要想实现线程，没有核⼼对多进程（其实是轻量级进程）共享数据段的⽀持是不⾏的，因此，do_fork()提供了很多参数，包括CLONE_VM（共享内存空间）、CLONE_FS（共享⽂件系统信息）、CLONE_FILES（共享⽂件描述符表）、CLONE_SIGHAND（共享信号句柄表）和CLONE_PID（共享进程ID，仅对核内进程，即0号进程有效）。
当使⽤fork系统调⽤时，内核调⽤do_fork()不使⽤任何共享属性，进程拥有独⽴的运⾏环境，⽽使⽤pthread_create()来创建线程时，则最终设置了所有这些属性来调⽤__clone()，⽽这些参数⼜全部传给核内的do_fork()，从⽽创建的“进程”拥有共享的运⾏环境，只有栈是独⽴的，由__clone()传⼊。
linux线程间通信的几种方法
linux线程间通信的几种方法Linux是一种开源的操作系统，它支持多线程编程，因此线程间通信是非常重要的。
线程间通信是指在多个线程之间传递数据或信息的过程。
在Linux中，有多种方法可以实现线程间通信，本文将介绍其中的几种方法。
1. 信号量信号量是一种用于线程间同步和互斥的机制。
它可以用来控制对共享资源的访问。
在Linux中，信号量是由sem_t类型的变量表示的。
它有三个主要的操作：初始化、P操作和V操作。
初始化操作用于初始化信号量的值。
P操作用于获取信号量，如果信号量的值为0，则线程会被阻塞，直到信号量的值大于0。
V操作用于释放信号量，将信号量的值加1。
下面是一个使用信号量实现线程间通信的例子：```#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>sem_t sem;void *thread1(void *arg){sem_wait(&sem);printf("Thread 1\n");sem_post(&sem);pthread_exit(NULL);}void *thread2(void *arg){sem_wait(&sem);printf("Thread 2\n");sem_post(&sem);pthread_exit(NULL);}int main(){pthread_t t1, t2;sem_init(&sem, 0, 1);pthread_create(&t1, NULL, thread1, NULL); pthread_create(&t2, NULL, thread2, NULL); pthread_join(t1, NULL);pthread_join(t2, NULL);sem_destroy(&sem);return 0;}```在这个例子中，我们创建了两个线程，它们都需要获取信号量才能执行。
linux下的CC++多进程多线程编程实例详解
linux下的CC++多进程多线程编程实例详解linux下的C\C++多进程多线程编程实例详解1、多进程编程#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main(){pid_t child_pid;/* 创建⼀个⼦进程 */child_pid = fork();if(child_pid == 0){printf("child pid\n");exit(0);}else{printf("father pid\n");sleep(60);}return 0;}2、多线程编程#include <stdio.h>#include <pthread.h>struct char_print_params{char character;int count;};void *char_print(void *parameters){struct char_print_params *p = (struct char_print_params *)parameters;int i;for(i = 0; i < p->count; i++){fputc(p->character,stderr);}return NULL;}int main(){pthread_t thread1_id;pthread_t thread2_id;struct char_print_params thread1_args;struct char_print_params thread2_args;thread1_args.character = 'x';thread1_args.count = 3000;pthread_create(&thread1_id, NULL, &char_print, &thread1_args);thread2_args.character = 'o';thread2_args.count = 2000;pthread_create(&thread2_id, NULL, &char_print, &thread2_args);pthread_join(thread1_id, NULL);pthread_join(thread2_id, NULL);return 0;}3、线程同步与互斥1）、互斥pthread_mutex_t mutex;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);/*也可以⽤下⾯的⽅式初始化*/pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_lock(&mutex);/* 互斥 */thread_flag = value;pthread_mutex_unlock(&mutex);2）、条件变量int thread_flag = 0;pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t thread_flag_cv;\void init_flag(){pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_cond_init(&thread_flag_cv, NULL);thread_flag = 0;}void *thread_function(void *thread_flag){while(1){pthread_mutex_lock(&mutex);while(thread_flag != 0 ){pthread_cond_wait(&thread_flag_cv, &mutex);}pthread_mutex_unlock(&mutex);do_work();}return NULL;}void set_thread_flag(int flag_value){pthread_mutex_lock(&mutex);thread_flag = flag_value;pthread_cond_signal(&thread_flag_cv);pthread_mutex_unlock(&mutex);}感谢阅读，希望能帮助到⼤家，谢谢⼤家对本站的⽀持！。
Linux线程同步——条件变量
Linux线程同步——条件变量互斥锁是⽤来给资源上锁的，⽽条件变量是⽤来等待⽽不是⽤来上锁的。
条件变量⽤来⾃动阻塞⼀个线程，直到某特殊情况发⽣为⽌。
通常条件变量和互斥锁同时使⽤。
和条件变量使⽤有关的⼏个重要函数：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:条件变量采⽤的数据类型是pthread_cond_t, 在使⽤之前必须要进⾏初始化, 这包括两种⽅式:静态: 可以把常量PTHREAD_COND_INITIALIZER给静态分配的条件变量.动态: pthread_cond_init函数, 是释放动态条件变量的内存空间之前, 要⽤pthread_cond_destroy对其进⾏清理.#include <pthread.h>int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_condattr_t *restrict attr);int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);成功则返回0, 出错则返回错误编号.当pthread_cond_init的attr参数为NULL时, 会创建⼀个默认属性的条件变量; ⾮默认情况以后讨论.2. 等待条件:#include <pthread.h>int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restric mutex);int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex, const struct timespec *restrict timeout);成功则返回0, 出错则返回错误编号.这两个函数分别是阻塞等待和超时等待.等待条件函数等待条件变为真, 传递给pthread_cond_wait的互斥量对条件进⾏保护, 调⽤者把锁住的互斥量传递给函数. 函数把调⽤线程放到等待条件的线程列表上, 然后对互斥量解锁, 这两个操作是原⼦的. 这样便关闭了条件检查和线程进⼊休眠状态等待条件改变这两个操作之间的时间通道, 这样线程就不会错过条件的任何变化.当pthread_cond_wait返回时, 互斥量再次被锁住.3. 通知条件:#include <pthread.h>int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);成功则返回0, 出错则返回错误编号.这两个函数⽤于通知线程条件已经满⾜. 调⽤这两个函数, 也称向线程或条件发送信号. 必须注意, ⼀定要在改变条件状态以后再给线程发送信号.条件变量使⽤⽰例下⾯是个⾮常简单的例⼦，很好的演⽰了条件变量如何使⽤。
Linux进程通信[2]-互斥锁和条件变量
![Linux进程通信[2]-互斥锁和条件变量](https://img.taocdn.com/s3/m/9aa7b40bcc17552707220863.png)
概述上一篇介绍了共享内存，已经属于比较高级的层次。
本篇介绍一下多线程/多进程最基础的问题，同步。
为了允许在线程或进程间共享数据，同步常常是必需的，也就是我们常说要用锁（当然锁通常也是性能瓶颈，现在无锁架构正在越发流行）。
互斥锁和条件变量则是同步的基本组成部分。
互斥锁和条件变量在同一进程下的所有线程内是共享的，所有它天然可以用于线程同步。
如果将互斥锁和条件变量存放在多个进程的共享区内，则同样可以用于进程间同步。
（Posix 标准）互斥锁互斥锁用于保护临界区（critical section ），保证在任何时刻只有一个线程/进程在执行其中的代码。
保护一个临界区的代码通常轮廓如下：在实际代码中，我们通常使用如下的数据机构和函数。
条件变量条件变量（condition ）不同于互斥锁，它主要用于等待。
因为我们在线程/进程同步时，通常都需要等待其他线程/进程完成任务再继续自己的任务。
这时，仅仅使用mutex 就无法完美的解决这个问题。
假设我们只使用mutex ，则需要锁上一个mutex 然后查询，如果没有前序任务则解锁，然后隔断时间再继续上述过程。
而借助条件变量，我们则可以大大简化这个过程。
在锁上mutex 后，如果没有前序任务则调用wait 函数，系统会自动释放mutex 并且等待前置信号的到达，且信号到达后还是拥有mutex 。
下面是condition 的常用函数：每个条件变量总有一个互斥锁与之关联。
（个人猜测原因：因为我们等待条件变量时候，需要释放mutex ，交给其他线程）样例这里用一个简单的生产者消费者模型来演示如何使用mutex 和condition 。
1l o c k _t h e _m u t e x (...);2//d o a n y t h i n g o n e b y o n e 3u n l o c k _t h e _m u t e x (...);01#i n c l u d e <p t h r e a d .h >02//p t h r e a d _m u t e x _t 是锁的定义03s t a t i c p t h r e a d _m u t e x _t l o c k = P T H R E A D _M U T E X _I N I T I A L I Z E ;04 05//尝试对p t r 上锁，否则一直阻塞06i n t p t h r e a d _m u t e x _l o c k (p t h r e a d _m u t e x _t *p t r );07//尝试对p t r 上锁，失败则直接返回08i n t p t h r e a d _m u t e x _t r y l o c k (p t h r e a d _m u t e x _t *p t r );09//解锁10i n t p t h r e a d _m u t e x _u n l o c k (p t h r e a d _m u t e x _t *p t r );1#i n c l u d e <p t h r e a d .h >2//p t h r e a d _m u t e x _t 是条件变量的定义3s t a t i c p t h r e a d _c o n d _t l o c k = P T H R E A D _C O N D _I N I T I A L I Z E R ;4 5//等待条件变量 c p t r 6i n t p t h r e a d _c o n d _w a i t (p t h r e a d _c o n d _t *c p t r , p t h r e a d _m u t e x _t *m p t r );7//发送条件变量 c p t r 8i n t p t h r e a d _c o n d _s i g n a l (p t h r e a d _c o n d _t *c p t r );01#i n c l u d e <p t h r e a d .h >02 03p t h r e a d _m u t e x _t p _m u t e x = P T H R E A D _M U T E X _I N I T I A L I Z E R ;04p t h r e a d _m u t e x _t c _m u t e x = P T H R E A D _M U T E X _I N I T I A L I Z E R ;05p t h r e a d _c o n d _t c _c o n d = P T H R E A D _C O N D _I N I T I A L I Z E R ;06 07i n t L E N = 100;08i n t a r r [L E N ];09i n t n r e a d y = 0;10 11v o i d *p r o d u c e (v o i d *a r g ) {12 i n t i = 0;13 f o r (;;) {14 //多线程生产15 p t h r e a d _m u t e x _l o c k (&p _m u t e x );16 i f (i > L E N ) {17 p t h r e a d _m u t e x _u n l o c k (&p _m u t e x );18 b r e a k ;19 }20 a r r [i ++] = i ;21 p t h r e a d _m u t e x _u n l o c k (&p _m u t e x );22 23 //需要和消费进程 同步 完成数24 p t h r e a d_m u t e x_l o c k(&c_m u t e x);25 i f (n r e a d y == 0) {26 //通知消费进程27 p t h r e a d_c o n d_s i g n a l(&c_c o n d);28 }29 n r e a d y++;30 p t h r e a d_m u t e x_u n l o c k(&c_m u t e x);31 }32}3334v o i d *c o n s u m e(v o i d *a r g) {35 //单线程消费36 f o r (i n t i = 0; i < L E N; ++i) {37 p t h r e a d_m u t e x_l o c k(&c_m u t e x);38 i f (n r e a d y == 0) {39 //等待消费者通知40 p t h r e a d_c o n d_w a i t(&c_c o n d, &c_m u t e x);41 }42 n r e a d y;43 p t h r e a d_m u t e x_u n l o c k(&c_m u t e x);4445 //d o s o m e t h i n g f o r a r r[i];46 }47}。
linux多线程互斥锁和条件变量应用
简述Linux下的多线程编程互斥锁和条件变量应用Linux下的多线程遵循POSIX线程接口，称为pthread。
编写Linux下的多线程程序，需要使用头文件pthread.h，链接时需要使用库libpthread.a。
线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。
线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器、一组寄存器和栈)，但是它可与同属一个进程的其它的线程共享进程所拥有的全部资源。
当多个任务可以并行执行时，可以为每个任务启动一个线程。
线程是并发运行的。
在串行程序基础上引入线程和进程是为了提供程序的并发度，从而提高程序运行效率和响应时间。
与进程相比，线程的优势：(1)、线程共享相同的内存空间，不同的线程可以存取内存中的同一个变量;(2)、与标准fork()相比，线程带来的开销很小，节省了CPU时间，使得线程创建比新进程创建快上十到一百倍。
适应多线程的理由：(1)、和进程相比，它是一种非常“节俭”的多任务操作方式，在linux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是一种“昂贵”的多任务工作方式。
而运行一个进程中的多个线程，它们彼此之间使用相同的地址空间，共享大部分数据，启动一个线程花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间;(2)、线程间方便的通信机制。
对不同的进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传输只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。
线程则不然，同一进程下的线程之间共享数据空间，所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。
多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，其优点包括：(1)、提供应用程序响应;(2)、使多CPU系统更加有效：操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行在不同的CPU上;(3)、改善程序结构：一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序利于理解和修改。
linux 线程学习之条件变量
pthread_cond_destroy函数可以用来摧毁所指定的条件变量，同时将会释放所给它分配的资源。调用该函数的进程也 并不要求等待在参数所指定的条件变量上。
3. 名称： 目标：
pthread_cond_wait/pthread_cond_timedwait 条件变量等待
头文件： 函数原形：
参数: 返回值：
time_t tv_sec; long tv_nsex; }timespec_t;
3. 名称： 目标： 头文件： 函数原形：
参数: 返回值：
pthread_cond_signal/pthread_cond_broadcast 条件变量通知 #include < pthread.h> int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); cond 条件变量 成功返回0，出错返回错误编号。
互斥锁：用来上锁。
条件变量：用来等待，当条件变量用来自动阻塞一个线程，直到某特殊情况发生为止。通常条件变量和互斥锁同时 使用。
函数介绍：
1． 名称： 目标： 头文件： 函数原形： 参数:
返回值：
pthread_cond_init 条件变量初始化 #include < pthread.h> int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, const pthread_condattr_t *attr); cptr 条件变量 attr 条件变量属性 成功返回0，出错返回错误编号。
#include < pthread.h> int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t *mutex); int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t mytex,const struct timespec *abstime); cond 条件变量 mutex 互斥锁 成功返回0，出错返回错误编号。
linux线程间同步和互斥的方法
linux线程间同步和互斥的方法随着计算机技术的飞速发展，多线程应用已经变得越来越普遍。
在Linux操作系统中，多线程是一种强大的工具，它允许程序同时执行多个任务，从而提高系统的并发性和效率。
然而，多线程应用也带来了一些挑战，如线程间的同步和互斥问题。
本文将介绍Linux线程间同步和互斥的方法。
一、互斥（Mutex）互斥是最基本的同步机制之一，用于保护共享资源，防止多个线程同时访问同一资源而造成数据混乱。
在Linux中，可以使用pthread_mutex_t类型来创建互斥锁。
使用pthread_mutex_lock()函数来锁定互斥锁，确保同一时刻只有一个线程可以访问被保护的资源；使用pthread_mutex_unlock()函数来解锁互斥锁，允许其他线程访问该资源。
二、条件变量（ConditionVariable）条件变量是一种更复杂的同步机制，它允许一个或多个线程在满足某个条件时被唤醒。
在Linux中，可以使用pthread_cond_t类型来创建条件变量。
线程可以通过pthread_cond_wait()函数进入等待状态，直到条件满足时被唤醒。
使用pthread_cond_signal()或pthread_cond_broadcast()函数来通知其他等待的线程。
三、读写锁（Read-WriteLock）读写锁是一种更高效的同步机制，它允许多个读线程同时访问共享资源，但在写操作时只允许一个写线程访问。
在Linux中，可以使用pthread_rwlock_t类型来创建读写锁。
读线程可以同时获取读锁，而写线程必须获取写锁。
当写线程释放写锁时，读线程可以再次获取读锁。
这种机制可以提高并发性能，降低资源争用的开销。
四、信号量（Semaphore）信号量是一种用于控制并发访问的计数器。
它通常用于计数有限的资源数量，如文件描述符或磁盘空间。
在Linux中，可以使用sem_t 类型来创建信号量。
使用sem_wait()函数来减少信号量的值，表示消耗了一个资源；使用sem_post()函数来增加信号量的值，表示释放了一个资源。
互斥量、条件变量与pthread_cond_wait（）函数的使用，详解-孟源的专栏-CSDN博客
互斥量、条件变量与pthread_cond_wait（）函数的使用，详解-孟源的专栏-CSDN博客1. 首先pthread_cond_wait 的定义是这样的The pthread_cond_wait()and pthread_cond_timedwait() functions are used to block on a condition variable. They are called with mutex locked by the calling thread or undefined behaviour will result.These functions atomically release mutex and cause the calling thread to block on the condition variable cond ; atomically here means "atomically with respect to access by another thread to the mutex and then the condition variable". That is, if another thread is able to acquire the mutex after the about-to-block thread has released it, then a subsequent call to pthread_cond_signal()or pthread_cond_broadcast()in that thread behaves as if it were issued after the about-to-block thread has blocked.2. 由上解释可以看出,pthread_cond_wait() 必须与pthread_mutex 配套使用。
linux c语言条件变量锁例子
linux c语言条件变量锁例子摘要：1.条件变量与互斥锁的基本概念2.条件变量与互斥锁在Linux C 语言中的实现3.条件变量与互斥锁的例子4.总结正文：1.条件变量与互斥锁的基本概念条件变量和互斥锁是操作系统中用于实现多线程同步的重要工具。
条件变量允许线程等待某个条件满足时才能继续执行，而互斥锁则用于保护共享资源，防止多个线程同时访问资源造成数据混乱。
在Linux 系统中，C 语言编程中可以通过pthread 库来实现条件变量和互斥锁的功能。
2.条件变量与互斥锁在Linux C 语言中的实现在Linux C 语言中，可以使用pthread 库中的条件变量和互斥锁函数来实现多线程的同步。
以下是一些常用的函数：- 创建互斥锁：pthread_mutex_init()- 销毁互斥锁：pthread_mutex_destroy()- 加锁：pthread_mutex_lock()- 解锁：pthread_mutex_unlock()- 创建条件变量：pthread_cond_init()- 销毁条件变量：pthread_cond_destroy()- 等待条件：pthread_cond_wait()- 发送条件：pthread_cond_signal()3.条件变量与互斥锁的例子下面通过一个简单的例子来说明如何在Linux C 语言中使用条件变量和互斥锁。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>#define COUNT 5int main() {pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;int data[COUNT];int i;for (i = 0; i < COUNT; i++) {data[i] = 0;}pthread_t threads[COUNT];for (i = 0; i < COUNT; i++) {pthread_create(&threads[i], NULL, increment, (void*)&data[i]);}for (i = 0; i < COUNT; i++) {pthread_join(threads[i], NULL);}for (i = 0; i < COUNT; i++) {printf("data[%d] = %d", i, data[i]);}pthread_mutex_destroy(&mutex);pthread_cond_destroy(&cond);return 0;}void *increment(void *arg) {int *data = (int *)arg;int i = *data;pthread_mutex_lock(&mutex);for (i = 0; i < 10000; i++) {data[i % COUNT]++;}pthread_cond_signal(&cond);pthread_mutex_unlock(&mutex);return NULL;}```在这个例子中，我们创建了5 个线程，每个线程都会对整数数组中的一个元素进行累加操作。
Linux 多线程编程
线程的优点
除了以上所说的优点外，多线程程序作为一种多 任务、并发的工作方式，有如下优点： 使多CPU系统更加有效.操作系统会保证当线程 数丌大于CPU数目时，丌同的线程运行于丌同的 CPU上. 改善程序结构.一个既长又复杂的进程可以考虑分 为多个线程，成为几个独立戒半独立的运行部分， 这样的程序会利于理解和修改.
互斥量
对于这种情况，系统给我们提供了互斥 量.线程 在取出头节点前必须要等待互斥量,如果此时有其 他线程已经获得该互斥量,那么该线程将会阻塞在 这里.只有等到其他线程释放掉该互斥量后，该线 程才有可能得到该互斥量。互斥量从本质上说就 是一把锁, 提供对共享资源的保护访问
创建
在Linux中, 互斥量使用类型pthread_mutex_t表 示.在使用前, 要对它进行初始化: 对于静态分配的互斥量, 可以把它设置为默认的 mutex对象PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER 对于劢态分配的互斥量, 在申请内存(malloc)之 后, 通过pthread_mutex_init进行初始化, 并且 在释放内存(free)前需要调用 pthread_mutex_destroy
Item * p =queue_list; Queue_list=queue_list->next; process_job(p); free(p);
当线程1处理完Item *p=queue_list后，系统停 止线程1的运行，改而运行线程2。线程2照样取 出头节点，然后进行处理，最后释放了该节点。 过了段时间，线程1重新得到运行。而这个时候， p所指向的节点已经被线程2释放掉，而线程1对 此毫无知晓。他会接着运行process_job(p)。而 这将导致无法预料的后果！
加锁
linux shell多线程编程实例
linux shell多线程编程实例Linux Shell是一种命令行解释器，可以通过编写Shell脚本来实现自动化任务。
在Shell脚本中，我们可以使用多线程编程来同时执行多个任务，提高程序的执行效率。
本文将介绍如何在Linux Shell中实现多线程编程，并给出一个实际的例子。
在Linux Shell中，我们可以使用`&`符号来将任务放到后台执行，实现并发执行的效果。
但是这种方式并不是真正的多线程，因为它们共享同一个进程空间，无法充分利用多核处理器的优势。
为了实现真正的多线程并发执行，我们可以使用`parallel`命令。
`parallel`命令是一个用于并行执行任务的工具，它可以将任务分成多个子任务，并在多个CPU核心上并行执行。
使用`parallel`命令，我们可以很方便地实现多线程编程。
下面是一个使用`parallel`命令实现多线程编程的例子。
假设我们有一个包含1000个文件的目录，我们需要对每个文件进行处理。
我们可以使用以下命令来并行处理这些文件：```shellls /path/to/files | parallel -j 4 --progress process_file {} ```上面的命令中，`ls /path/to/files`会列出目录中的所有文件，`parallel -j 4`表示最多同时执行4个任务，`--progress`会显示任务的进度，`process_file`是一个自定义的处理函数，`{}`表示当前文件名。
在上面的例子中，`parallel`命令会将`ls /path/to/files`的输出作为参数传递给`process_file`函数，并在后台启动多个进程来并行执行这些任务。
每个进程会处理一个文件，直到所有文件都被处理完毕。
在`process_file`函数中，我们可以编写具体的文件处理逻辑。
例如，可以使用`grep`命令来搜索文件中的关键字，或者使用`sed`命令来替换文件中的内容。
线程同步(信号量,互斥,条件变量)
线程同步（信号量，互斥，条件变量）收藏进行多线程编程，最头疼的就是那些共享的数据。
因为你无法知道哪个线程会在哪个时候对它进行操作，你也无法得知那个线程会先运行，哪个线程会后运行。
下面介绍一些技术，通过他们，你会合理安排你的线程之间对资源的竞争。
l 互斥量Mutexl 信号灯Semophorel 条件变量Conditions先说一下互斥量。
什么时候会用上互斥量了？比如你现在有一全局链表，你有几个工作线程。
每一个线程从该链表中取出头节点，然后对该头节点进行处理。
比如现在线程1正在取出头节点，他的操作如下：Item * p =queue_list;Queue_list=queue_list->next;Process_job(p);Free(p);当线程1处理完第一步，也就是Item *p=queue_list后，这时候系统停止线程1的运行，改而运行线程2。
线程2照样取出头节点，然后进行处理，最后释放了该节点。
过了段时间，线程1重新得到运行。
而这个时候，其实p所指向的节点已经被线程2释放掉，而线程1对此毫无知晓。
他会接着运行process_job(p)。
而这将导致无法预料的后果！对于这种情况，系统给我们提供了互斥量。
你在取出头节点前必须要等待互斥量，如果此时有其他线程已经获得该互斥量，那么线程将会阻塞在这个地方。
只有等到其他线程释放掉该互斥量后，你的线程才有可能得到该互斥量。
为什么是可能了？因为可能此时有不止你一个线程在等候该互斥量，而系统无法保证你的线程将会优先运行。
互斥量的类型为pthread_mutex_t。
你可以声明多个互斥量。
在声明该变量后，你需要调用pthread_mutex_init()来创建该变量。
pthread_mutex_init的格式如下：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutex-attr_t *mutexattr);第一个参数，mutext，也就是你之前声明的那个互斥量，第二个参数为该互斥量的属性。
linux线程同步 条件变量
linux线程同步条件变量Linux线程同步中的条件变量是一种重要的机制，它用于在多个线程之间进行通信和同步。
条件变量可以使线程在特定条件下等待，并在条件满足时被唤醒，从而实现线程之间的协作。
条件变量的使用通常包括三个步骤：初始化条件变量、等待条件满足和唤醒等待线程。
我们需要初始化条件变量。
在Linux中，条件变量通常是通过pthread_cond_init函数进行初始化的。
该函数需要传入一个pthread_cond_t类型的变量，用于表示条件变量。
初始化后的条件变量可以在多个线程之间共享。
接下来，我们可以在某个线程中等待条件满足。
这通常是通过pthread_cond_wait函数来实现的。
在调用该函数时，需要传入已经初始化的条件变量以及一个互斥锁。
在等待条件的过程中，该线程会被阻塞，直到其他线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数来唤醒它。
值得注意的是，pthread_cond_wait函数在被唤醒后，会自动重新获取之前释放的互斥锁，以保证线程安全。
这一点非常重要，因为在等待条件的过程中，其他线程可能会修改共享资源，而互斥锁的作用就是保护共享资源的访问。
我们可以通过调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数来唤醒等待条件的线程。
其中，pthread_cond_signal函数只会唤醒一个等待线程，而pthread_cond_broadcast函数会唤醒所有等待线程。
这两个函数也需要传入已经初始化的条件变量。
在使用条件变量时，需要注意的一点是，在调用pthread_cond_wait函数之前，必须先获得互斥锁。
否则，如果条件不满足，线程将无法进入等待状态，从而无法被唤醒。
还需要注意条件变量的使用方式。
条件变量通常与互斥锁配合使用，以实现线程之间的同步。
在等待条件时，线程会释放互斥锁，从而允许其他线程访问临界区。
linux条件变量实现原理
Linux中的条件变量是基于POSIX线程库（pthread）提供的同步原语。
条件变量（condition variable）主要用于在多线程环境中，协调多个线程之间访问共享资源的问题。
条件变量的典型使用场景是生产者-消费者问题。
条件变量提供了一种机制让线程等待某个逻辑条件的满足。
当条件未满足时，线程将被阻塞并释放相关资源（例如锁），一旦满足条件，线程则会被唤醒。
Linux中条件变量操作通常基于如下函数：1. `pthread_cond_init`：初始化条件变量；2. `pthread_cond_wait`：等待条件变量的满足；3. `pthread_cond_signal`：唤醒一个等待条件变量的线程；4. `pthread_cond_broadcast`：唤醒所有等待条件的线程；5. `pthread_cond_destroy`：销毁条件变量。
它们的实现原理可以概括为以下几点：1. **互斥锁的集成**: 条件变量总是与一个互斥锁（mutex）配合使用。
互斥锁是用来保护共享资源，而条件变量则用于等待条件满足。
2. **阻塞线程管理**: 当一个线程调用`pthread_cond_wait`时，该线程将被阻塞，同时释放互斥锁。
这使得其他线程可以获取该互斥锁，并访问相关共享资源。
条件变量内部维护了一个等待队列，该队列用于管理所有因为条件未满足而被阻塞的线程。
3. **唤醒线程**: 当某线程发现条件满足时，它可以调用`pthread_cond_signal`或`pthread_cond_broadcast`来唤醒一个或所有阻塞在条件变量上的线程。
被唤醒的线程会重新获得互斥锁并从`pthread_cond_wait`函数返回。
4. **竞争与顺序**: 唤醒的线程以及新到达的线程之间会发生竞争，因为它们都会尝试获取互斥锁。
这种竞争机制有助于公平地将资源分配给线程。
Linux的内核调度器负责决定这些线程唤醒和运行的顺序。
Linux多任务多线程编程-
为什么将子进程ID返回给父进程？
15
fork创建进程过程
16
fork在内核究竟干了那些事情
子进程和父进程继续执行fork之后的指令。 子进程是父进程的复制品。
子进程获得父进程数据空间、堆和栈的 复制品。
子进程所拥有这些数据的拷贝。
17
fork的执行流程
检查可用的内核资源 取一个空闲的进程表项和唯一的PID号 检查用户有没有过多的运行进程 将子进程的状态设为“创建”状态 将父进程的进程表项中的数据拷贝到子进程表
进程是运行着的程序，是操作系统执行任务的 基本单位。
进程具备文本、数据和堆栈片段，以及它自己 的资源。资源可以是文件、对象句柄、设备、 信号量、互斥量、管道，等等。
操作系统管理进程运行出错不会影响到别的进 程运行。
两个进程之间可以通过管道等方式通信，或者 通过信号量的工具同步运行。因此，进程是实 现多任务处理的核心单元。
_exit()函数作用也是退出当前进程，但是并不试图释放进程占用 的资源。
atexit()函数和on_exit()函数作用都是为程序退出时指定调用用户 的代码，区别在于on_exit()函数可以为设定的用户函数设定参数。
这几个函数的定义：
#include <stdlib.h> int atexit(void (*function)(void)); int on_exit(void (*function)(int , void *), void *arg); void exit(int status); #include <unistd.h> void _exit(int status);
26
退出进程
Linux线程同步的三种方法（互斥锁、条件变量、信号量）
Linux线程同步的三种⽅法（互斥锁、条件变量、信号量）互斥锁1 #include <cstdio>23 #include <cstdlib>45 #include <unistd.h>67 #include <pthread.h>89 #include "iostream"1011using namespace std;1213 pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;1415int tmp;1617void* thread(void *arg)1819 {2021 cout << "thread id is " << pthread_self() << endl;2223 pthread_mutex_lock(&mutex);2425 tmp = 12;2627 cout << "Now a is " << tmp << endl;2829 pthread_mutex_unlock(&mutex);3031return NULL;3233 }3435int main()3637 {3839 pthread_t id;4041 cout << "main thread id is " << pthread_self() << endl;4243 tmp = 3;4445 cout << "In main func tmp = " << tmp << endl;4647if (!pthread_create(&id, NULL, thread, NULL))4849 {5051 cout << "Create thread success!" << endl;5253 }5455else5657 {5859 cout << "Create thread failed!" << endl;6061 }6263 pthread_join(id, NULL);6465 pthread_mutex_destroy(&mutex);6667return0;6869 }7071//编译：g++ -o thread testthread.cpp -lpthread条件变量#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include "stdlib.h"#include "unistd.h"pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t cond;void hander(void *arg){free(arg);(void)pthread_mutex_unlock(&mutex);}void *thread1(void *arg){pthread_cleanup_push(hander, &mutex); while(1){printf("thread1 is running\n");pthread_mutex_lock(&mutex);pthread_cond_wait(&cond, &mutex); printf("thread1 applied the condition\n"); pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(4);}pthread_cleanup_pop(0);}void *thread2(void *arg){while(1){printf("thread2 is running\n");pthread_mutex_lock(&mutex);pthread_cond_wait(&cond, &mutex); printf("thread2 applied the condition\n"); pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(1);}}int main(){pthread_t thid1,thid2;printf("condition variable study!\n");pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_cond_init(&cond, NULL);pthread_create(&thid1, NULL, thread1, NULL);pthread_create(&thid2, NULL, thread2, NULL);sleep(1);do{pthread_cond_signal(&cond);}while(1);sleep(20);pthread_exit(0);return0;}#include <pthread.h>#include <unistd.h>#include "stdio.h"#include "stdlib.h"static pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;struct node{int n_number;struct node *n_next;}*head = NULL;static void cleanup_handler(void *arg){printf("Cleanup handler of second thread./n");free(arg);(void)pthread_mutex_unlock(&mtx);}static void *thread_func(void *arg){struct node *p = NULL;pthread_cleanup_push(cleanup_handler, p);while (1){//这个mutex主要是⽤来保证pthread_cond_wait的并发性pthread_mutex_lock(&mtx);while (head == NULL){//这个while要特别说明⼀下，单个pthread_cond_wait功能很完善，为何//这⾥要有⼀个while (head == NULL)呢？因为pthread_cond_wait⾥的线//程可能会被意外唤醒，如果这个时候head != NULL，则不是我们想要的情况。
linux条件变量
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_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex); int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
11 pthread_mutex_t qlock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
12
13 void process_msg(void)
14 {
15 struct msg *mp;
16 for (;;)
17 {
18
pthread_mutex_lock(&qlock);
19
while (workq == NULL)
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linux条 件 变 量
条件变量是线程可用的另一种同步机制。条件变量和互斥量一起使用时，允许线程以无竞争方式等待特定的条件发生。 条件本身是由互斥量保护的，线程在改变条件状态前必须先锁定互斥量。
注意：
条件变量Condition 主要描述的是 线程间的同步，即协作关系。
抄一个例子帮助理解：
linux高级编程之线程间的通信（pthread
linux高级编程之线程间的通信（pthread linux高级编程之线程间的通信（pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop）线程可以安排他退出时需要调用的函数，这与进程可以用atexit函数安排进程退出时需要调用的函数是类似的。
这样的函数称为线程清理处理程序，线程可以建立多个清理处理程序。
处理程序记录在栈中，也就是说他们的执行顺序与他们注册的顺序相反。
pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop函数原型如下：头文件：#include <pthread.h>函数原型：void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void *), void *arg);void pthread_clean_pop(int execute);void(*rtn)(void *): 线程清理函数另外简单记录下pthread_cancel函数。
该函数为线程取消函数，用来取消同一进程中的其他进程，函数原型：头文件: #include <pthread.h>函数原型：pthread_cancel(pthread_t tid);tid: 线程id当线程执行以下动作时，调用清理函数，调用的参数为arg，清理函数rtn的调用顺序是由pthread_cleanup_push函数来安排的。
●调用pthread_exit时●响应取消请求时●用非零execute参数调用pthread_cleanup_pop时关于书上有句原话：“如果execute参数置为0，清理函数将不被调用”，我觉得说的有问题，而且接下来我摘抄了书上的一个例子，刚好验证了他说的这句话的错误，而且我也验证了下，当然在一篇博客中我看到这样的解释觉得很合理：当pthread_cleanup_pop()函数的参数为0时，仅仅在线程调用pthread_exit函数或者其它线程对本线程调用 pthread_cancel函数时，才在弹出“清理函数”的同时执行该“清理函数”。
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生产者/消费者问题 ✓采用多线程技术解决生产者/消费者问题 ➢也称有界缓冲区问题 •多个生产者线程向缓冲区中写数据 •多个消费者线程从缓冲区中读取数据 ➢生产者线程和消费者线程必须满足 •生产者写入缓冲区的数目不能超过缓冲区容量 •消费者读取的数目不能超过生产者写入的数目
Linux多任务编程
8
线程管理
inc_count(): thread 0, count = 8, unlocking mutex
inc_count(): thread 1, count = 9, unlocking mutex
inc_count(): thread 0, count = 10, unlocking mutex
inc_count(): thread 1, count = 11, unlocking mutex
生产者/消费者问题—PV原语操作
inc_count(): thread 0, count = 12 Threshold reached.
inc_count(): thread 0, count = 12, unlocking mutex
watch_count(): thread 2 Condition signal received.
inc_count(): thread 0, count = 16, unlocking mutex
inc_count(): thread 1, count = 17, unlocking mutex
inc_count(): thread 0, count = 18, unlocking mutex
inc_count(): thread 1, count = 19, unlocking mutex
inc_count(): thread 1, count = 20, unlocking mutex
Main(): Waited on 3 threads. Done.
Linux多任务编程
7
线程通信
Linux多任务编程
----线程通信（条件变量示例）
Linux多任务编程
2
线程通信
条件变量示例
Linux多任务编程
3
线程通信
条件变量示例 （接上页）
Linux多任务编程
4
线程通信
条件变量示例 （接上页）
Linux多任务编程
5
线程通信
条件变量示例 （接上页） （接上页）
Linux多任务编程 inc_count(): thread 0, count = 1, unlocking mutex Starting watcห้องสมุดไป่ตู้_count(): thread 2
条件变量示例 ✓输出结果
inc_count(): thread 0, count = 5, unlocking mutex inc_count(): thread 0, count = 6, unlocking mutex inc_count(): thread 1, count = 7, unlocking mutex
inc_count(): thread 1, count = 13, unlocking mutex
inc_count(): thread 0, count = 14, unlocking mutex
inc_count(): thread 1, count = 15, unlocking mutex
6
inc_count(): thread 1, count = 2, unlocking mutex
线程通信
inc_count(): thread 0, count = 3, unlocking mutex inc_count(): thread 1, count = 4, unlocking mutex