『壹』 伺服器開發需要學習什麼
伺服器所用到的知識:TCP/UDP,最基本的;
並發——你可以選擇使用select、poll,或者物汪是多線程、多辯嫌進程:如果你使用多線程,那麼就必須使用同步技術——信號量、互斥體、條件變數的一種或幾種,並且對於多線程技術,你還需要考慮使用進行線程分離與合並;
如果你使用了多進程,那麼同步技術就不是你需要考慮的了,你需要考慮的是進程相關的問題了,你是使用fork還是vfork,你該如何處理客戶端的請求,如何處理客戶端斷開連接後保證能夠處理完數據並且沒有僵屍進程產生,你還需要考慮高並發的問題;
你發送接受數據的時候,采罩灶仔用何種方式,是阻塞的還是非阻塞的,還有連接超時、重傳等問題
你是選擇TCP還是UDP,如果選擇UDP你可得忙了,需要你自己去進行重傳驗證,模擬TCP的三次握手,保證數據不會丟失,保證數據的有序性;
還有其他很多需要你考慮的,以上都是指在linux下的C++,本人對windows C++不了解。
推薦書目:UNIX高級環境編程,UNIX網路編程,卷一。C++只不過是你使用這些技術的方式,不管你使用C還是C++,你都可以使用從這兩本書中學習到很多有用的知識,但是不能保證你就可以寫出高質量的伺服器程序。
『貳』 linux下多進程或者多線程編程的問題。新手,望指教!
你好,多進程或多線程,都不會阻塞當前語句代碼。為了您的理解,我就大膽舉下面兩個例子:
多進程:你可以看成是本來是一條路的,現在從中間拆成兩條,然後每一條路都有屬於自己這條路的代碼在運行。
多線程:你可以看成是一條路,然後分出車道,比如左車道和右車道甚至是停車道,然後每條車道都單獨通車,其他車道的不能對這條車道進行干擾。
所以,把一條路從中間拆成兩條,成本是很高的。但是把一條路分車道,成本就不是很高了。
對於您提出的main函數的疑問,當main函數最後執行完畢,程序退出後,所有的進程包括線程,都會被關閉的,哪怕你的程序中沒有關閉,操作系統也會幫你關閉的,現在的操作系統都非常的完善了。當然,也存在有線程或進程不被釋放的特殊情況,最好在編程中要記得釋放。
『叄』 c語言多進程編程
多進程這個詞用得比較少,聽過來有點不熟悉。你這個程序在linux下應該很容易實行,就是個進程間通信的問題,管道、消息隊列、共享內存都可以,可以找找相關資料。昨天失言不好意思。
三個源文件分別為1.c、2.c、3.c一個頭文件share.h。
share.h:
//共享的內存,兩個數組
typedef struct{
int a[2];
int b[2];
int id;
}share_use;
1.c:
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>
#include"share.h"
int main(){
void *shared_memory = (void *)0;
share_use *share_stuff;
int shmid;
shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(share_use),0666|IPC_CREAT);//創建共享內存
if(shmid==-1){
fprintf(stderr,"共享內存創建失敗!\n");
exit(1);
}
shared_memory = shmat(shmid, (void *)0,0);//讓進程可以訪問共享內存
if(shared_memory == (void *)-1){
fprintf(stderr,"啟用共享內存失敗!\n)";
exit(1);
}
printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);
share_stuff = (share_use *)shared_memory;
share_stuff->id=0;
share_stuff->a[0]=1;
share_stuff->a[1]=2;
while(1){
if(share_stuff->id)
exit(0);
sleep(10);
}
}
2.c:
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>
#include"share.h"
int main(){
void *shared_memory = (void *)0;
share_use *share_stuff;
int shmid;
shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(share_use),0666|IPC_CREAT);//創建共享內存
if(shmid==-1){
fprintf(stderr,"共享內存創建失敗!\n");
exit(1);
}
shared_memory = shmat(shmid, (void *)0,0);//讓進程可以訪問共享內存
if(shared_memory == (void *)-1){
fprintf(stderr,"啟用共享內存失敗!\n");
exit(1);
}
printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);
share_stuff = (share_use *)shared_memory;
share_stuff->b[0]=share_stuff->a[0]*100;
share_stuff->b[1]=share_stuff->a[1]*100;
while(1)
{
if(share_stuff->id)
exit(0);
sleep(10);
}
}
3.c:
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>
#include"share.h"
int main(){
void *shared_memory = (void *)0;
share_use *share_stuff;
int shmid;
shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(share_use),0666|IPC_CREAT);//創建共享內存
if(shmid==-1){
fprintf(stderr,"共享內存創建失敗!\n");
exit(1);
}
shared_memory = shmat(shmid, (void *)0,0);//讓進程可以訪問共享內存
if(shared_memory == (void *)-1){
fprintf(stderr,"啟用共享內存失敗!\n");
exit(1);
}
printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);
share_stuff = (share_use *)shared_memory;
printf("共享內存中有元素:%d , %d",share_stuff->b[0],share_stuff->b[1]);
share_stuff->id=1;
return 0;
}
linux或unix環境下編譯
『肆』 linux系統c語言進程不想被sleep阻塞等待怎麼解決
1、啟動後檯子任務,在執行命令後加&操作符,表示將命令放在子shell中非同步執行。可以達到多線程效果。如下,sleep10#等待10秒,再繼續下一操作sleep10當前shell不等待,後檯子shell等待。
2、wait命令wait是用來阻塞當前進程的執行,直至指定的子進程執行結束後,才繼續執行。使用wait可以在bash腳本「多進程」執行模式下,起到一些特殊控制的作用。
『伍』 在linux下用c語言實現用多進程同步方法演示「生產者-消費者」問題
這個問題需要的知識主要包括:
1 多進程間進行通信;
2 使用同步信號量(semaphore)和互斥信號量(mutex)進行數據保護。
參考代碼如下,可以參照注釋輔助理解:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>
#defineN2//消費者或者生產者的數目
#defineM10//緩沖數目
intin=0;//生產者放置產品的位置
intout=0;//消費者取產品的位置
intbuff[M]={0};//緩沖初始化為0,開始時沒有產品
sem_tempty_sem;//同步信號量,當滿了時阻止生產者放產品
sem_tfull_sem;//同步信號量,當沒產品時阻止消費者消費
pthread_mutex_tmutex;//互斥信號量,一次只有一個線程訪問緩沖
intproct_id=0;//生產者id
intprochase_id=0;//消費者id
/*列印緩沖情況*/
voidprint()
{
inti;
for(i=0;i<M;i++)
printf("%d",buff[i]);
printf(" ");
}
/*生產者方法*/
void*proct()
{
intid=++proct_id;
while(1)
{
//用sleep的數量可以調節生產和消費的速度,便於觀察
sleep(1);
//sleep(1);
sem_wait(&empty_sem);
pthread_mutex_lock(&mutex);
in=in%M;
printf("proct%din%d.like: ",id,in);
buff[in]=1;
print();
++in;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sem_post(&full_sem);
}
}
/*消費者方法*/
void*prochase()
{
intid=++prochase_id;
while(1)
{
//用sleep的數量可以調節生產和消費的速度,便於觀察
sleep(1);
//sleep(1);
sem_wait(&full_sem);
pthread_mutex_lock(&mutex);
out=out%M;
printf("prochase%din%d.like: ",id,out);
buff[out]=0;
print();
++out;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sem_post(&empty_sem);
}
}
intmain()
{
pthread_tid1[N];
pthread_tid2[N];
inti;
intret[N];
//初始化同步信號量
intini1=sem_init(&empty_sem,0,M);
intini2=sem_init(&full_sem,0,0);
if(ini1&&ini2!=0)
{
printf("seminitfailed ");
exit(1);
}
//初始化互斥信號量
intini3=pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
if(ini3!=0)
{
printf("mutexinitfailed ");
exit(1);
}
//創建N個生產者線程
for(i=0;i<N;i++)
{
ret[i]=pthread_create(&id1[i],NULL,proct,(void*)(&i));
if(ret[i]!=0)
{
printf("proct%dcreationfailed ",i);
exit(1);
}
}
//創建N個消費者線程
for(i=0;i<N;i++)
{
ret[i]=pthread_create(&id2[i],NULL,prochase,NULL);
if(ret[i]!=0)
{
printf("prochase%dcreationfailed ",i);
exit(1);
}
}
//銷毀線程
for(i=0;i<N;i++)
{
pthread_join(id1[i],NULL);
pthread_join(id2[i],NULL);
}
exit(0);
}
在Linux下編譯的時候,要在編譯命令中加入選項-lpthread以包含多線程支持。比如存儲的C文件為demo.c,要生成的可執行文件為demo。可以使用命令:
gcc demo.c -o demo -lpthread
程序中為便於觀察,使用了sleep(1);來暫停運行,所以查看輸出的時候可以看到,輸出是每秒列印一次的。
『陸』 linux 多進程信號同步問題
朋友你好:希望能幫到你。互相學習。
線程的最大特點是資源的共享性,但資源共享中的同步問題是多線程編程的難點。linux下提供了多種方式來處理線程同步,最常用的是互斥鎖、條件變數和信號量。
1)互斥鎖(mutex)
通過鎖機制實現線程間的同步。同一時刻只允許一個線程執行一個關鍵部分的代碼。
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,const pthread_mutex_attr_t *mutexattr);
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex *
(1)先初始化鎖init()或靜態賦值pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIER
attr_t有:
PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP:其餘線程等待隊列
PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP:嵌套鎖,允許線程多次加鎖,不同線程,解鎖後重新競爭
PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP:檢錯,與一同,線程請求已用鎖,返回EDEADLK;
PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP:適應鎖,解鎖後重新競爭
(2)加鎖,lock,trylock,lock阻塞等待鎖,trylock立即返回EBUSY
(3)解鎖,unlock需滿足是加鎖狀態,且由加鎖線程解鎖
(4)清除鎖,destroy(此時鎖必需unlock,否則返回EBUSY,//Linux下互斥鎖不佔用內存資源
示例代碼
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include "iostream"
using namespace std;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int tmp;
void* thread(void *arg)
{
cout << "thread id is " << pthread_self() << endl;
pthread_mutex_lock(&mutex);
tmp = 12;
cout << "Now a is " << tmp << endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return NULL;
}
int main()
{
pthread_t id;
cout << "main thread id is " << pthread_self() << endl;
tmp = 3;
cout << "In main func tmp = " << tmp << endl;
if (!pthread_create(&id, NULL, thread, NULL))
{
cout << "Create thread success!" << endl;
}
else
{
cout << "Create thread failed!" << endl;
}
pthread_join(id, NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
return 0;
}
編譯: g++ -o thread testthread.cpp -lpthread
說明:pthread庫不是Linux系統默認的庫,連接時需要使用靜態庫libpthread.a,所以在使用pthread_create()創建線程,以及調用pthread_atfork()函數建立fork處理程序時,需要鏈接該庫。在編譯中要加 -lpthread參數。
2)條件變數(cond)
利用線程間共享的全局變數進行同步的一種機制。條件變數上的基本操作有:觸發條件(當條件變為 true 時);等待條件,掛起線程直到其他線程觸發條件。
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond,pthread_condattr_t *cond_attr);
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_cond_timewait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex *mutex,const timespec *abstime);
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); //解除所有線程的阻塞
(1)初始化.init()或者pthread_cond_t cond=PTHREAD_COND_INITIALIER(前者為動態初始化,後者為靜態初始化);屬性置為NULL
(2)等待條件成立.pthread_wait,pthread_timewait.wait()釋放鎖,並阻塞等待條件變數為真,timewait()設置等待時間,仍未signal,返回ETIMEOUT(加鎖保證只有一個線程wait)
(3)激活條件變數:pthread_cond_signal,pthread_cond_broadcast(激活所有等待線程)
(4)清除條件變數:destroy;無線程等待,否則返回EBUSY
對於
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime);
一定要在mutex的鎖定區域內使用。
如果要正確的使用pthread_mutex_lock與pthread_mutex_unlock,請參考
pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop宏,它能夠在線程被cancel的時候正確的釋放mutex!
另外,posix1標准說,pthread_cond_signal與pthread_cond_broadcast無需考慮調用線程是否是mutex的擁有者,也就是說,可以在lock與unlock以外的區域調用。如果我們對調用行為不關心,那麼請在lock區域之外調用吧。
說明:
(1)pthread_cond_wait 自動解鎖互斥量(如同執行了pthread_unlock_mutex),並等待條件變數觸發。這時線程掛起,不佔用CPU時間,直到條件變數被觸發(變數為ture)。在調用 pthread_cond_wait之前,應用程序必須加鎖互斥量。pthread_cond_wait函數返回前,自動重新對互斥量加鎖(如同執行了pthread_lock_mutex)。
(2)互斥量的解鎖和在條件變數上掛起都是自動進行的。因此,在條件變數被觸發前,如果所有的線程都要對互斥量加鎖,這種機制可保證在線程加鎖互斥量和進入等待條件變數期間,條件變數不被觸發。條件變數要和互斥量相聯結,以避免出現條件競爭——個線程預備等待一個條件變數,當它在真正進入等待之前,另一個線程恰好觸發了該條件(條件滿足信號有可能在測試條件和調用pthread_cond_wait函數(block)之間被發出,從而造成無限制的等待)。
(3)pthread_cond_timedwait 和 pthread_cond_wait 一樣,自動解鎖互斥量及等待條件變數,但它還限定了等待時間。如果在abstime指定的時間內cond未觸發,互斥量mutex被重新加鎖,且pthread_cond_timedwait返回錯誤 ETIMEDOUT。abstime 參數指定一個絕對時間,時間原點與 time 和 gettimeofday 相同:abstime = 0 表示 1970年1月1日00:00:00 GMT。
(4)pthread_cond_destroy 銷毀一個條件變數,釋放它擁有的資源。進入 pthread_cond_destroy 之前,必須沒有在該條件變數上等待的線程。
(5)條件變數函數不是非同步信號安全的,不應當在信號處理程序中進行調用。特別要注意,如果在信號處理程序中調用 pthread_cond_signal 或pthread_cond_boardcast 函數,可能導致調用線程死鎖。
示常式序1
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include "stdlib.h"
#include "unistd.h"
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;
void hander(void *arg)
{
free(arg);
(void)pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
void *thread1(void *arg)
{
pthread_cleanup_push(hander, &mutex);
while(1)
{
printf("thread1 is running\n");
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
printf("thread1 applied the condition\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(4);
}
pthread_cleanup_pop(0);
}
void *thread2(void *arg)
{
while(1)
{
printf("thread2 is running\n");
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
printf("thread2 applied the condition\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(1);
}
}
int main()
{
pthread_t thid1,thid2;
printf("condition variable study!\n");
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
pthread_cond_init(&cond,NULL);
pthread_create(&thid1,NULL,thread1,NULL);
pthread_create(&thid2,NULL,thread2,NULL);
sleep(1);
do
{
pthread_cond_signal(&cond);
}while(1);
sleep(20);
pthread_exit(0);
return 0;
}
示常式序2:
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
static pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
struct node
{
int n_number;
struct node *n_next;
} *head = NULL;
/*[thread_func]*/
static void cleanup_handler(void *arg)
{
printf("Cleanup handler of second thread./n");
free(arg);
(void)pthread_mutex_unlock(&mtx);
}
static void *thread_func(void *arg)
{
struct node *p = NULL;
pthread_cleanup_push(cleanup_handler, p);
while (1)
{
//這個mutex主要是用來保證pthread_cond_wait的並發性
pthread_mutex_lock(&mtx);
while (head == NULL)
{
//這個while要特別說明一下,單個pthread_cond_wait功能很完善,為何
//這里要有一個while (head == NULL)呢?因為pthread_cond_wait里的線
//程可能會被意外喚醒,如果這個時候head != NULL,則不是我們想要的情況。
//這個時候,應該讓線程繼續進入pthread_cond_wait
// pthread_cond_wait會先解除之前的pthread_mutex_lock鎖定的mtx,
//然後阻塞在等待對列里休眠,直到再次被喚醒(大多數情況下是等待的條件成立
//而被喚醒,喚醒後,該進程會先鎖定先pthread_mutex_lock(&mtx);,再讀取資源
//用這個流程是比較清楚的/*block-->unlock-->wait() return-->lock*/
pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
p = head;
head = head->n_next;
printf("Got %d from front of queue/n", p->n_number);
free(p);
}
pthread_mutex_unlock(&mtx); //臨界區數據操作完畢,釋放互斥鎖
}
pthread_cleanup_pop(0);
return 0;
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
int i;
struct node *p;
//子線程會一直等待資源,類似生產者和消費者,但是這里的消費者可以是多個消費者,而
//不僅僅支持普通的單個消費者,這個模型雖然簡單,但是很強大
pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
sleep(1);
for (i = 0; i < 10; i++)
{
p = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
p->n_number = i;
pthread_mutex_lock(&mtx); //需要操作head這個臨界資源,先加鎖,
p->n_next = head;
head = p;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&mtx); //解鎖
sleep(1);
}
printf("thread 1 wanna end the line.So cancel thread 2./n");
//關於pthread_cancel,有一點額外的說明,它是從外部終止子線程,子線程會在最近的取消點,退出
//線程,而在我們的代碼里,最近的取消點肯定就是pthread_cond_wait()了。
pthread_cancel(tid);
pthread_join(tid, NULL);
printf("All done -- exiting/n");
return 0;
}
3)信號量
如同進程一樣,線程也可以通過信號量來實現通信,雖然是輕量級的。
信號量函數的名字都以"sem_"打頭。線程使用的基本信號量函數有四個。
#include <semaphore.h>
int sem_init (sem_t *sem , int pshared, unsigned int value);
這是對由sem指定的信號量進行初始化,設置好它的共享選項(linux 只支持為0,即表示它是當前進程的局部信號量),然後給它一個初始值VALUE。
兩個原子操作函數:
int sem_wait(sem_t *sem);
int sem_post(sem_t *sem);
這兩個函數都要用一個由sem_init調用初始化的信號量對象的指針做參數。
sem_post:給信號量的值加1;
sem_wait:給信號量減1;對一個值為0的信號量調用sem_wait,這個函數將會等待直到有其它線程使它不再是0為止。
int sem_destroy(sem_t *sem);
這個函數的作用是再我們用完信號量後都它進行清理。歸還自己佔有的一切資源。
示例代碼:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <errno.h>
#define return_if_fail(p) if((p) == 0){printf ("[%s]:func error!/n", __func__);return;}
typedef struct _PrivInfo
{
sem_t s1;
sem_t s2;
time_t end_time;
}PrivInfo;
static void info_init (PrivInfo* thiz);
static void info_destroy (PrivInfo* thiz);
static void* pthread_func_1 (PrivInfo* thiz);
static void* pthread_func_2 (PrivInfo* thiz);
int main (int argc, char** argv)
{
pthread_t pt_1 = 0;
pthread_t pt_2 = 0;
int ret = 0;
PrivInfo* thiz = NULL;
thiz = (PrivInfo* )malloc (sizeof (PrivInfo));
if (thiz == NULL)
{
printf ("[%s]: Failed to malloc priv./n");
return -1;
}
info_init (thiz);
ret = pthread_create (&pt_1, NULL, (void*)pthread_func_1, thiz);
if (ret != 0)
{
perror ("pthread_1_create:");
}
ret = pthread_create (&pt_2, NULL, (void*)pthread_func_2, thiz);
if (ret != 0)
{
perror ("pthread_2_create:");
}
pthread_join (pt_1, NULL);
pthread_join (pt_2, NULL);
info_destroy (thiz);
return 0;
}
static void info_init (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
thiz->end_time = time(NULL) + 10;
sem_init (&thiz->s1, 0, 1);
sem_init (&thiz->s2, 0, 0);
return;
}
static void info_destroy (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
sem_destroy (&thiz->s1);
sem_destroy (&thiz->s2);
free (thiz);
thiz = NULL;
return;
}
static void* pthread_func_1 (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
while (time(NULL) < thiz->end_time)
{
sem_wait (&thiz->s2);
printf ("pthread1: pthread1 get the lock./n");
sem_post (&thiz->s1);
printf ("pthread1: pthread1 unlock/n");
sleep (1);
}
return;
}
static void* pthread_func_2 (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
while (time (NULL) < thiz->end_time)
{
sem_wait (&thiz->s1);
printf ("pthread2: pthread2 get the unlock./n");
sem_post (&thiz->s2);
printf ("pthread2: pthread2 unlock./n");
sleep (1);
}
return;
}
通 過執行結果後,可以看出,會先執行線程二的函數,然後再執行線程一的函數。它們兩就實現了同步