Linux 操作系统&线程2

关于线程的基础函数功能和用法请看：

Linux 操作系统&线程1-CSDN博客

1、线程间通信

2、线程的同步和互斥

2.1、互斥锁

[2.1.1 定义/初始化一个互斥锁](#2.1.1 定义/初始化一个互斥锁)

[2.2.1 加锁](#2.2.1 加锁)

[2.2.2 解锁](#2.2.2 解锁)

[2.2.3 销毁锁](#2.2.3 销毁锁)

[3 条件变量](#3 条件变量)

[3.1 创建并且初始化一个条件变量](#3.1 创建并且初始化一个条件变量)

[3.1.1 动态创建](#3.1.1 动态创建)

[3.2 没有满足条件阻塞](#3.2 没有满足条件阻塞)

[3.3 满足条件解除阻塞](#3.3 满足条件解除阻塞)

[3.4 销毁](#3.4 销毁)

4、信号量

[4.1 信号量初始化](#4.1 信号量初始化)

[4.2 获取信号量的值](#4.2 获取信号量的值)

[4.3 消耗](#4.3 消耗)

[4.4 释放](#4.4 释放)

[4.5 清理](#4.5 清理)

1、线程间通信

线程间进行通信使用全局变量即可。

信号（同进程）

函数原型：

cs 复制代码

int pthread_kill(pthread_t thread, int sig);

参数：

thread：线程ID

sig：发送的信号

返回值：成功返回0；

2、线程的同步和互斥

2.1、互斥锁

每一次操作资源的时候，默认去检测锁，如果锁处于加锁状态会等待锁解开，如果锁处于解锁状态，加锁使用，使用完毕后，解锁。

使用流程：

1、定义/初始化一个互斥锁：

cs 复制代码

pthread_mutex_t mutex;//定义
pthread_mutex_init();//初始化

2、竞争占用互斥锁：

cs 复制代码

pthread_mutex_lock 上锁

3、释放互斥锁资源：

cs 复制代码

 pthread_mutex_unlock //解锁

4、销毁互斥锁：

cs 复制代码

 pthread_mutex_destroy

2.1.1 定义/初始化一个互斥锁

1-> 动态创建：

cs 复制代码

pthread_mutex_t mutex;

初始化函数原型：

cs 复制代码

int pthread_mutex_init(
    pthread_mutex_t *mutex,
    pthread_mutexattr_t *attr)

参数：1描述锁的变量 pthread_mutex_t mutex;

2指定锁的类型，默认NULL表示创建快速互斥锁

返回值：

成功：0 失败： -1

举例使用：

cs 复制代码

pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(&mutex,NULL)；

2-> 静态创建

cs 复制代码

pthread_mutex_t lock=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//静态创建快速互斥锁

2.2.1 加锁

函数原型：

cs 复制代码

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);-- 阻塞

参数：mutex 互斥锁

返回值：成功：0，失败：返回错误号

cs 复制代码

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

非阻塞版本，如果mutex参数所指定的互斥锁已经被锁定的话，调用pthread_mutex_trylock 函数不会阻塞当前线程，而是立即返回一个值来描述互斥锁的状况。

2.2.2 解锁

函数原型：

cs 复制代码

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

参数：mutex 互斥锁

返回值：成功：0；失败：返回错误号

2.2.3 销毁锁

cs 复制代码

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

参数：mutex 互斥锁

注意事项：

在同一个线程中，第一次上锁（lock），没有问题，然后没有解锁（unlock），再一次上锁，会发生阻塞，且会一直阻塞下午。

3 条件变量

条件变量：当一个条件没有满足会阻塞程序，满足条件后可以解除阻塞

3.1 创建并且初始化一个条件变量

3.1.1 动态创建

函数原型：

cs 复制代码

int pthread_cond_init(
    pthread_cond_t *restrict_cond,
    const pthread_condattr_t *restrict_attr);

参数:

restrict_cond：定义一个变量 pthread_cond_t cond

第二个一般为 NULL

静态创建

cs 复制代码

pthread_cond_t cond=PTHREAD_COND_INITIALIZER;//静态创建

3.2 没有满足条件阻塞

函数原型：

cs 复制代码

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict_cond,
    pthread_mutex_t *restrict_mutex);

参数：

restrict_cond：定义一个变量 pthread_cond_t cond

restrict_mutex：定义并且初始化好的互斥锁变量

pthread_mutex_t mutex

3.3 满足条件解除阻塞

函数原型：

cs 复制代码

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond)

形参：code -- 条件变量

3.4 销毁

函数原型：

cs 复制代码

int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

4、信号量

信号量:本质上是一个非负的整数计数器，用来控制对公共资源的访问

原理：p 操作使 sem 减一，v 操作使 sem 加一。信号量sem的值大于零时，线程具有公共资源的访问权限。

头文件：

cs 复制代码

#include <semaphore.h>

4.1 信号量初始化

函数原型：

cs 复制代码

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

参数：

sem：初始化信号量

pshared：指定为 0

value：信号量初值

返回值：成功: 0，失败 : -1

4.2 获取信号量的值

函数原型：

cs 复制代码

int sem_getvalue(sem_t *sem, int *sval);

4.3 消耗

函数原型:

cs 复制代码

int sem_wait(sem_t *sem);

参数：

阻塞 -- p 操作

参数：信号量的标识符

返回值

成功:0 失败 :-1

非阻塞：

cs 复制代码

int sem_trywait(sem_t *sem);--非阻塞

4.4 释放

函数原型：

cs 复制代码

int sem_post(sem_t *sem); -- v 操作

参数:信号量的标识符

返回值：成功:0 失败 :-1

4.5 清理

函数原型：

cs 复制代码

sem_destroy(sem_t *sem);