Liunx高级系统设计9-线程间同步与互斥

案例1:条件变量基本演示

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
//声明互斥锁
pthread_mutex_t lock;
//声明条件变量
pthread_cond_t cond;
void *test01()
{
    pthread_mutex_lock(&lock);
    printf("线程%ld陷入休眠\n",pthread_self());
    pthread_cond_wait(&cond,&lock);
    printf("线程%ld被唤醒\n",pthread_self());
    pthread_mutex_unlock(&lock);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    //声明线程
    pthread_t t01,t02;
    //初始化互斥锁
    pthread_mutex_init(&lock,NULL);
    //初始化条件变量
    pthread_cond_init(&cond,NULL);
    //创建线程
    pthread_create(&t01,NULL,test01,NULL);
    pthread_create(&t02,NULL,test01,NULL);
    sleep(5);
    //随机唤醒一个
    //pthread_cond_signal(&cond);
    //唤醒所有
    pthread_cond_broadcast(&cond);
    //销毁显示
    pthread_join(t01,NULL);
    pthread_join(t02,NULL);
    //释放互斥锁
    pthread_mutex_destroy(&lock);
    //释放条件变量
    pthread_cond_destroy(&cond);
    return 0;
}

案例2:生产者与消费者模式

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
//声明互斥锁
pthread_mutex_t lock;
//声明条件变量
pthread_cond_t cond;
//声明记录库存数量的变量
int num = 0;
//声明生产的方法
void *produce(void *argv);
//声明销售的方法
void *sale(void *argv);
//声明释放线程的方法
void closeThread(pthread_t ts[],int len)
{
    for(int i = 0; i < len; i++)
    {
        pthread_join(ts[i],NULL);
    }
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    srand(time(NULL));
    //初始化互斥锁
    pthread_mutex_init(&lock,NULL);
    //初始化条件变量
    pthread_cond_init(&cond,NULL);
    //声明生产者线程组
    pthread_t ps[3];
    //声明销售者线程组
    pthread_t ss[5];
    //创建线程并执行
    int i;
    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        pthread_create(&ps[i],NULL,produce,NULL);
    }
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        pthread_create(&ps[i],NULL,sale,NULL);
    }
    //释放生产者线程
    int plen = sizeof(ps)/sizeof(pthread_t);
    closeThread(ps,plen);
    //释放消费者线程
    int slen = sizeof(ss)/sizeof(pthread_t);
    closeThread(ss,slen);
    //释放互斥锁
    pthread_mutex_destroy(&lock);
    //释放条件变量
    pthread_cond_destroy(&cond);
    return 0;
}
void *produce(void *argv)
{
    while(1){
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(num >= 10)
        {
            printf("库存已满,线程%ld停止生产\n",pthread_self());
            pthread_cond_wait(&cond,&lock);
        }
        num++;
        printf("线程%ld生产了一个商品,当前库存数量为:%d\n",pthread_self(),num);
        pthread_cond_broadcast(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
        sleep(1);
    }
    return NULL;
}
void *sale(void *argv)
{
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(num <= 0)
        {
            printf("库存为0,线程%ld停止销售\n",pthread_self());
            pthread_cond_wait(&cond,&lock);
        }
        num--;
        printf("线程%ld销售了一个商品,当前库存数量为:%d\n",pthread_self(),num);
        pthread_cond_broadcast(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
        int t = rand()%5;
        sleep(t);
    }
}

信号量