7. 线程的分离属性
分离属性 :不需要被其他线程回收的线程,称为具有分离属性的线程,结束时可以被操作系统回收。
非分离属性:可以被其他线程回收或者结束的线程,称为非分离属性的线程 ,结束后必须被其他线程回收
默认属性:非分离属性
设置线程分离属性:
int pthread_detach(pthread_t thread);
功能:设置线程的分离属性
参数:
thread:要设置的线程的线程ID
返回值:
成功:0
失败:非0
8. 线程的互斥机制
多线程访问临界资源时,存在资源竞争问题。
临界资源:多个线程可以同时操作的资源,比如:全局变量,全局队列、共享内存等。
临界区:访问临界资源的代码
如何解决资源竞争问题:
线程的互斥机制:让多个线程在访问临界资源时,具有排他性访问的特性
互斥机制:互斥锁、信号量、读写锁(写独占,读共享)、自旋锁
互斥锁:实现互斥机制
-
创建互斥锁:pthread_mutex_t
-
初始化锁:pthread_mutex_init
-
加锁:pthread_mutex_lock/pthread_mutex_trylock
-
解锁:pthread_mutex_unlock
-
销毁锁:pthread_mutex_destroy
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,
const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
功能:初始化互斥锁
参数:
mutex :互斥锁对象地址
attr: 锁的属性地址,默认NULL
返回值:
成功:0
失败:非0
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);功能:以阻塞方式等待加锁
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);功能:以非阻塞方式加锁,如果该锁已被使用,则返回
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);功能:解锁/释放锁
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);功能:销毁锁
其他锁:
读写锁:读共享,写独占
自旋锁:申请不到锁时,一直占用CPU
9. 线程间同步机制
线程间同步:让多个线程任务执行某部分任务的时候具有先后顺序。
同步方式:信号量
可以将信号量看成一个资源数,当该资源数>0的时候,可以申请到信号量,当资源为0时,申请信号量阻塞等待。申请完信号量时,该信号量对应的资源数自动‑1。释放对应的信号量时,该信号量对应的资源数自动+1。
1.创建信号量:sem_t
2.初始化信号量:
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);功能:初始化信号量
参数:
sem:初始化的信号量对象地址
pshared:进程间共享还是线程间
0: 线程间
非0:进程间
value:初始化的资源数
返回值:
成功:0
失败:非0
3.申请信号量(P操作):
int sem_wait(sem_t *sem);
int sem_trywait(sem_t *sem);
4.释放信号量(V操作)
int sem_post(sem_t *sem);
5.销毁信号量
int sem_destroy(sem_t *sem);
10. 死锁
死锁:死锁指的是在多线程环境中,每个执行流(线程)都有未释放的资源,且互相请求对方未释放资源,从而导致陷入永久等待状态的情况。
现象:
现象1:忘记释放锁
现象2:重复加锁
现象3:多线程多锁,抢占锁资源不当
如:线程A获取了1锁,线程B获取了2锁,同时线程A还想获取2锁,线程B还想获取1锁
产生死锁的四个必要条件(四条全中 = 死锁,破掉任意一条 = 解除):
(1) 互斥条件:一个资源同一时刻只能被一个任务占用(一个执行流获取锁后,其它执行流不能再获取该锁)。
(2) 请求与保持条件:已经拿着一部分资源不释放,同时又去申请新的资源(执行流本身使用着一把锁并不释放,还在请求别的锁)。
(3) 不剥夺条件:资源只能由持有者主动释放,系统/其他任务不能强行抢过来(A执行流拿着锁,其它执行流不能释放)。
(4) 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系(多个执行流拿着对方想要的锁,并且各执行流还去请求对方的锁)。
解决方法:
1.锁一定要成对出现
2.使线程的加解锁顺序一致
3.破坏环路等待条件
使用非阻塞锁,一旦线程发现请求的锁被使用,就去释放自己拥有的资源
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int sem_trywait(sem_t *sem);