Linux 多线程编程( POSIX )( 三 )------->代码区 ( 信号灯实例 )

旧城等待， 2022-06-13 04:08 360阅读 0赞

1.sem\_open与sem\_close与sem\_unlink与sem\_getvalue  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <semaphore.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <fcntl.h>  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
sem\_t \* sem;  
int val;  
  
if( argc != 2 )  
\{  
printf("请输入文件名！\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
  
//!>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>  
//!> 创建信号灯  
  
if( ( sem = sem\_open( argv\[1\], O\_CREAT, 0644, 1 ) ) == SEM\_FAILED )  
\{ //!> if 失败，报错... ...  
printf("创建信号灯失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("创建信号灯OK ...\\n");  
\}  
  
//!>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>  
//!> 获取指定信号灯的当前值  
  
if( sem\_getvalue( sem, &val ) != 0 )  
\{  
printf("获取值失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("获取值为VAL == %d\\n", val);  
\}  
  
//!>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>  
//!> 关闭信号灯  
  
if( sem\_close( sem ) != 0 )  
\{  
printf("Close 信号灯失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("Close 信号灯OK....\\n");  
\}  
  
//!>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>  
//!> 删除信号灯  
  
if( sem\_unlink( argv\[1\] ) != 0 )  
\{  
printf("删除信号灯失败....\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("删除信号灯成功...\\n");  
\}  
  
return 0;  
\}  
结果：  
创建信号灯OK ...  
获取值为VAL == 1  
Close 信号灯OK....  
删除信号灯成功...  
  
2.测试sem\_close与sem\_unlink不一样  
  
//!> 测试sem\_close与sem\_unlink不一样  
//!> 也就证明close后，再次重启一个进程还  
//!> 可以访问没有删除的信号灯  
//!> 创建一个名称为“shanshan”的信号灯  
  
//!> CODE 1  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <semaphore.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <fcntl.h>  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
sem\_t \* sem;  
  
if( argc != 2 )  
\{  
printf("请输入文件名....\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
  
if( ( sem = sem\_open( argv\[1\], O\_CREAT, 0644, 1 ) ) == SEM\_FAILED ) //!> Create  
\{  
printf("创建信号灯失败....\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf( "创建信号灯OK...\\n" );  
\}  
  
sem\_close( sem ); //!> Close  
  
return 0;  
\}  
  
终端Copy:  
pt@ubuntu:~/桌面/net programming/5\_线程通信\_POSIX\_5/3\_信号灯\_3/CODE/测试关闭 != 删除$ ./t1 shanshan  
创建信号灯OK...  
  
//!> 测试sem\_close与sem\_unlink不一样  
//!> 也就证明close后，再次重启一个进程还  
//!> 可以访问没有删除的信号灯  
//!> 创建一个名称为“shanshan”的信号灯  
  
//!> CODE 2  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <semaphore.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <fcntl.h>  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
sem\_t \* sem = NULL;  
  
sem = sem\_open( argv\[1\], 0 ); //!> 打开已经创建的信号灯  
//!> 没有创建哦~  
if( sem && sem != SEM\_FAILED ) //!> Success  
\{  
printf("打开已经创建的信号灯OK ...\\n");  
\}  
else  
\{  
printf("打开已经创建的信号灯失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
  
sem\_close( sem ); //!> 关闭  
sem\_unlink( argv\[1\] ); //!> 删除  
  
return 0;  
\}  
终端Copy:  
pt@ubuntu:~/桌面/net programming/5\_线程通信\_POSIX\_5/3\_信号灯\_3/CODE/测试关闭 != 删除$ ./t2 shanshan  
打开已经创建的信号灯OK ...  
  
//!> 注意：终端输入的参数与CODE 1应该是一样的！！！  
  
  
3.sem\_wait测试  
  
//!> 创建多线程并使用sem\_wait互斥  
//!> 做1+2+...+10  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <semaphore.h>  
\#include <pthread.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <fcntl.h>  
  
int g\_i = 0; //!> 全局增量(共享变量)  
int g\_sum = 0; //!> 结果保存(共享变量)  
sem\_t \* sem; //!> 创建一个信号量  
  
//!> 创建信号灯  
void create\_sem( char name\[\] )  
\{  
if( ( sem = sem\_open( name, O\_CREAT, 0644, 1 ) ) == SEM\_FAILED )  
\{  
printf("创建信号灯失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("创建信号灯OK....\\n");  
\}  
\}  
  
//!> 线程1入口  
void \* entrance\_1( void \* arg )  
\{  
for( g\_i = 0; g\_i < 11; g\_i++ )  
\{  
sem\_wait( sem ); //!> 加锁  
  
printf( "线程1在执行....\\n" );  
g\_sum += g\_i;  
  
sem\_post( sem ); //!> 解锁  
sleep( 2 );  
\}  
\}  
  
//!> 线程2入口  
void \* entrance\_2( void \* arg )  
\{  
for( g\_i = 0; g\_i < 11; g\_i++ )  
\{  
sem\_wait( sem ); //!> 加锁  
  
printf( "线程2在执行....\\n" );  
g\_sum += g\_i;  
  
sem\_post( sem ); //!> 解锁  
sleep( 3 );  
\}  
\}  
  
//!> 创建两个线程  
void create\_threads( pthread\_t \* ptid1, pthread\_t \* ptid2 )  
\{  
if( pthread\_create( ptid1, NULL, entrance\_1, NULL ) != 0 )  
\{  
printf("创建线程1失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("创建线程1OK ....\\n");  
\}  
  
if( pthread\_create( ptid2, NULL, entrance\_2, NULL ) != 0 )  
\{  
printf("创建线程2失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("创建线程2OK ....\\n");  
\}  
\}  
  
//!> do and wait  
void do\_and\_wait( pthread\_t tid1, pthread\_t tid2 )  
\{  
if( tid1 != -1 )  
\{  
pthread\_join( tid1, NULL );  
\}  
else  
\{  
printf("线程1错误...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
  
if( tid2 != -1 )  
\{  
pthread\_join( tid2, NULL );  
\}  
else  
\{  
printf("线程2错误...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
\}  
  
//!> 关闭and删除信号灯  
void close\_and\_del\_sem( char \* name )  
\{  
if( sem\_close( sem ) != 0 )  
\{  
printf("关闭信号灯失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("关闭信号灯OK ...\\n");  
\}  
  
if( sem\_unlink( name ) != 0 )  
\{  
printf("删除信号灯失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
else  
\{  
printf("删除信号灯OK....\\n");  
\}  
  
\}  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
pthread\_t tid1 = -1;  
pthread\_t tid2 = -1; //!> 创建两个线程  
  
if( argc != 2 )  
\{  
printf("请输入文件名！\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
  
create\_sem( argv\[1\] ); //!> 创建信号灯  
create\_threads( &tid1, &tid2 ); //!> 创建线程  
do\_and\_wait( tid1, tid2 ); //!> 子线程处理+等待子线程  
close\_and\_del\_sem( argv\[1\] ); //!> 关闭和删除信号灯  
  
printf("子线程运行结束！\\n");  
printf("结果g\_sum == %d\\n", g\_sum);  
printf("我是主线程，我的 ID == %d\\n", (unsigned)pthread\_self());  
  
return 0;  
\}  
./c shanshan  
结果：  
创建信号灯OK....  
创建线程1OK ....  
创建线程2OK ....  
线程1在执行....  
线程2在执行....  
线程1在执行....  
线程2在执行....  
线程1在执行....  
线程2在执行....  
线程1在执行....  
线程1在执行....  
线程2在执行....  
线程1在执行....  
线程2在执行....  
线程1在执行....  
关闭信号灯OK ...  
删除信号灯OK....  
子线程运行结束！  
结果g\_sum == 55  
我是主线程，我的 ID == 927221504  
  
4.应用Posix有名信号灯。限制访问共享代码的进程数目  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <semaphore.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <fcntl.h>  
  
sem\_t \* sem; //!> 信号灯  
int val; //!> 信号灯当前值  
  
  
void print\_info( pid\_t pid )  
\{  
printf("我的ID == %d\\n", (int)pid);  
sem\_getvalue( sem, &val );  
printf("当前信号灯值 == %d\\n", val);  
\}  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
int i = 0;  
  
if( argc != 2 )  
\{  
printf("请输入文件名！\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
  
if( sem\_open( argv\[1\], O\_CREAT, 0644, 2 ) == SEM\_FAILED ) //!> 初始化有两个可用src  
\{  
printf("创建信号灯失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
  
while( i++ < 5 )  
\{  
if( fork() 0= 0 ) //!> 创建进程  
\{  
sem\_wait( sem ); //!> P 操作  
print\_info( getpid() );  
sleep(1);  
sem\_post( sem ); //!> V 操作  
printf("我的ID == %d, 运行结束....\\n", (int)getpid());  
return 0;  
\}  
\}  
  
wait();  
sem\_close( sem ); //!> 关闭  
sem\_unlink( argv\[1\] ); //!> 删除  
return 0;  
\}  
  
  
5.应用posix基于内存的信号灯实现一个进程的各个线程间的互斥  
  
\#include <semaphore.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <fcntl.h>  
\#include <pthread.h>  
  
sem\_t sem; //!> 信号灯  
int value; //!> 信号量  
  
  
void \* entrance( void \* arg )  
\{  
sem\_wait( &sem ); //!> 计数信号灯  
print\_info();  
sleep( 2 );  
sem\_post( &sem ); //!> V 操作  
  
printf("我的ID == %d, 运行结束....\\n", (unsigned)pthread\_self());  
pthread\_exit( arg );  
  
\}  
  
void print\_info()  
\{  
printf("输出线程ID == %d\\n", (unsigned)pthread\_self());  
sem\_getvalue( &sem, &value );  
printf( "信号灯当前数量： %d\\n", value );  
\}  
  
int main( )  
\{  
int n = 0;  
pthread\_t tid;  
  
if( sem\_init( &sem, 0, 2 ) != 0 ) //!> 线程共享，量==2  
\{  
printf("sem\_init 失败...\\n");  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
  
while( n++ < 5 ) //!> 创建5个线程  
\{  
if( pthread\_create( &tid, NULL, entrance, NULL ) != 0 )  
\{  
printf("创建线程 %d 失败....\\n", n);  
exit( EXIT\_FAILURE );  
\}  
\}  
  
pthread\_join( tid, NULL );  
  
return 0;  
\}