Linux编程基础之多线程编程（二）

╰半夏微凉° 2022-06-16 06:14 278阅读 0赞

上一文中简单的说了一下Linux多线程编程的基本操作，这一文来简单的说一说线程之间的同步和互斥。首先说一下多线程之间同步和互斥的基本概念和操作，然后编写一个小例子进行测试。

**一、基本概念和操作**

由于线程之间对资源和存储空间是共享的，因此对这些资源进行操作和访问时，必须考虑多线程之间的同步和互斥问题。在POSIX中有两种线程的同步机制：互斥锁和信号量。互斥锁比较适用于同时可用资源是唯一的情况，而信号量更适用于同时可用资源为多个的情况。本文重点来说一下互斥锁的使用。

互斥锁常用API说明：

a、初始化一个互斥锁

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr)

mutex ： 创建一个互斥锁的标识

mutexattr ： 创建的互斥锁的属性，主要有三种，分别是： PTHREAD\_MUTEX\_INITIALIZER，创建快速互斥锁；PTHREAD\_RECURSIVE\_MUTEX\_INITIALIZER\_NP，创建递归互斥锁；PTHREAD\_ERRORCHECK\_MUTEX\_INITIALIZER\_NP，创建检错互斥锁。默认为快速互斥锁。

返回值：0成功，出错返回错误码

b、其他API函数

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex,) // 互斥锁上锁
    int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex,) // 互斥锁判断上锁
    int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex,) // 互斥锁解锁
    int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex,) // 销毁互斥锁

mutex ：要操作的互斥锁的标识

返回值：0 成功，出错返回错误码。

**二、测试**

编写一个测试的小例子，实现的功能是：在主线程中创建两个子线程，当其中一个子线程运行完毕时，另一个子线程才开始运行。具体的代码实现如下所示：

#include <stdio.h>
    #include <pthread.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    
    /* 定义一个全局变量用于定义互斥锁 */
    static pthread_mutex_t mutex;
    
    /*
     *	子线程a的线程体
     */
    static void *start_routine_a (void *arg)
    {
    	int loop_cnt = (int)arg;
    	int i;
    
    	pthread_mutex_lock(&mutex);		// 进程A上锁
    
    	printf("thread A : start!\n");
    
    	for(i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		printf("TECH-PRO thread A : %d\n", i);
    		sleep(1);
    	}
    
    	printf("thread A : stop!\n");
    
    	pthread_mutex_unlock(&mutex);	// 进程A释放锁
    
    	pthread_exit(NULL);		/* 线程执行完毕 */
    }
    
    /*
     *	子线程b的线程体
     */
    static void *start_routine_b (void *arg)
    {
    	int loop_cnt = (int)arg;
    	int i;
    
    	pthread_mutex_lock(&mutex);		// 进程B上锁
    
    	printf("thread B : start!\n");
    
    	for(i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		printf("TECH-PRO thread B : %d\n", i);
    		sleep(1);
    	}
    
    	printf("thread B : stop!\n");
    
    	pthread_mutex_unlock(&mutex);	// 进程B释放锁
    
    	pthread_exit(NULL);		/* 线程执行完毕 */
    }
    
    
    /*
     *	定义两个子线程，让两个子线程同时运行
     */
    int main(void)
    {
    	int ret;
    	pthread_t pthread_a, pthread_b;
    
    	/* 初始化这个互斥锁 */
    	ret = pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    	if(0 != ret)
    	{
    		printf("pthread_mutex_init error!\n");
    		return -1;
    	}
    
    	/* 开始 */
    	printf("main : start!\n");
    
    	/* 创建两个子线程 */
    	ret = pthread_create(&pthread_a, NULL, start_routine_a, (void *)5);
    	if(0 != ret)
    	{
    		printf("pthread_create for a is failed!\n");
    		return -1;
    	}
    
    	ret = pthread_create(&pthread_b, NULL, start_routine_b, (void *)5);
    	if(0 != ret)
    	{
    		printf("pthread_create for b is failed!\n");
    		return -1;
    	}
    
    	/* 等待进程结束 */
    	pthread_join(pthread_a, NULL);
    	pthread_join(pthread_b, NULL);
    
    	/* 结束 */
    	printf("main : stop!\n");
    
    	pthread_mutex_destroy(&mutex);	// 销毁互斥锁
    
    	return 0;
    }

对程序进行编译，注意编译和链接时要加上-lpthread，运行结果如下：  
![Center][]

从运行结果中可以看出，A线程先运行，等A线程运行结束后B线程才开始运行。

[Center]: /images/20220616/ac836eec184f481b8117cd5bc3b4ec8c.png