linux下多執行緒同步機制之訊號量、互斥量、讀寫鎖、條件變數
之前有寫過類似的部落格，這東西不用老忘，現在又有更清晰的理解了。
一、訊號量
編譯時候加入-lrt
訊號量最基本的兩個操作就是PV操作：P()操作實現訊號量減少，V()操作實現訊號量的增加
訊號量的值取決於訊號量的型別，訊號量的型別有多種：
（1）二進位制訊號量：0與1.
當值=1時，訊號量可用，當值=0時候，訊號量不可用，這裡就可以利用P()V()操作來實現，如果=0時候，執行緒阻塞在P()操作
（2）計數訊號量
某個非負整數，初始值表示可用的資源數，例如我們實現兩個執行緒，一個執行緒專門執行V()操作 另一個專門執行P()操作 那麼生產者，消費著的行為就是如此！！
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// Name : ThreadTest.cpp
// Author : YLF
// Version :
// Copyright : Your copyright notice
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
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#include <iostream>
#include <semaphore.h>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>
using namespace std;
char *semName = "/SEM";
sem_t *sem;
void* Producer(void* para){
int n = 10;
while(n>0){
sem_post(sem);
cout<<"produce"<<endl;
n--;
}
}
void* Consumer(void* para){
int n = 10;
while(n>0){
sem_wait(sem);
cout<<"consumer"<<endl;
n--;
}
}
int main() {
sem = sem_open(semName, O_CREAT, O_RDWR, 0);
pthread_t thread1,thread2;
pthread_create(&thread1,NULL,Producer,NULL);
pthread_create(&thread2,NULL,Consumer,NULL);
pthread_join(thread1,NULL);
pthread_join(thread2,NULL);
sem_close(sem);
sem_unlink(semName);
return 0;
} produce
produceconsumer
consumer
produce
produce
produce
produce
produce
produce
produce
produce
consumer
consumer
consumer
consumer
consumer
consumer
consumer
consumer
我們發現，上面這種方式不是一個很好的原子操作！
當然，也可以利用0-1這種實現原子操作
就是將訊號量初始化為1，然後Producer()和Consuer()這兩個執行緒都執行
sem_wait()
受限制的資源操作
sem_post()
這種方式就可以阻塞另一個想要佔用同一個資源的執行緒
訊號量的好處就是可以實現程序間的通訊！
二、POSIX還提供了另一種實現機制，利用MUTEX pthread_mutex_t
編譯時候加入-lpthread
#include <pthread.h>
#include <fcntl.h>
這個互斥量的使用方式
初始化：
mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//靜態初始化
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);//動態初始化
請求佔有：
pthread_mutex_lock(&mutex)
釋放佔有：
pthread_mutex_unlock(&mutex);
嘗試佔有：
pthread_mutex_trylock(&mutex);
銷燬：
pthread_mutex_destroy(&mutex);
三、讀寫鎖
互斥量訊號量都是臨界區實現，只有使用共享資料的執行緒或程序才能進入。可是，當我們有多個執行緒只是希望讀取資料的時候，他們之間會進行阻塞，而我們並不希望這樣，只希望寫執行緒才會對別的產生阻塞
如果多個執行緒對共享記憶體進行寫訪問，則不允許其他執行緒進入臨界區，如果應用程式有多個執行緒希望讀，則可以進入臨界區。
POSIX定義了型別為pthread_rwlock_t 的讀寫鎖
初始化：
pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t*, attr)
請求佔有：
pthread_rwlock_rdlock(*lock)
pthread_rwlock_wrlock(*lock);
pthread_rwlock_timedrdlock()...
釋放佔有：
pthread_rwlock_unlock(*lock)
嘗試和銷燬
四、條件變數
互斥量通過 控制 對共享資料的訪問來同步任務。條件變數可以根據資料的值來同步任務。條件變數是當一個事件發生時傳送訊號的訊號量。一旦事情發生，可能會有多個程序或執行緒在等待訊號。條件變數通常用於對操作的順序進行同步。
條件變數型別pthread_cond_t
初始化：
pthread_cond_init(pthread_cond_t*,*attr)
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
傳送訊號：
pthread_cond_signal(*cond)
pthread_cond_broadcast(*cond)
銷燬
pthread_cond_destroy(*cond);
阻塞：
pthread_cond_wait(*cond,*mutex)
pthread_mutex_t mutex, eventMutex;
pthread_cond_t cond;
void* ThreadA(void *para){
int num = 10;
while(num>0){
pthread_mutex_lock(&mutex);
num--;
cout<<"ThreadA:"<<num<<endl;
if(num == 6)
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
}
void* ThreadB(void* para){
int num = 10;
pthread_mutex_lock(&eventMutex);
pthread_cond_wait(&cond, &eventMutex);
pthread_mutex_unlock(&eventMutex);
while(num>0){
pthread_mutex_lock(&mutex);
num--;
cout<<"ThreadB:"<<num<<endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
}
int main() {
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_mutex_init(&eventMutex, NULL);
pthread_t thread1,thread2;
pthread_create(&thread2,NULL,ThreadB,NULL);
pthread_create(&thread1,NULL,ThreadA,NULL);
pthread_join(thread1,NULL);
pthread_join(thread2,NULL);
return 0 ;
}