程序代码test.c共两个线程,一个主线程,一个读缓存区的线程:
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
char globe_buffer[100];
void *read_buffer_thread(void *arg); //这里先声明一下读缓存的线程,具体实现写在后面了
int main()
{
int res,i;
pthread_t read_thread;
for(i=0;i<20;i++)
globe_buffer[i]=i;
printf("\nTest thread : write buffer finish\n");
sleep(3);\\这里的3秒是多余,可以不要。
res = pthread_create(&read_thread, NULL, read_buffer_thread, NULL);
if (res != 0)
{
printf("Read Thread creat Error!");
exit(0);
}
sleep(1);
printf("waiting for read thread to finish...\n");
res = pthread_join(read_thread, NULL);
if (res != 0)
{
printf("read thread join failed!\n");
exit(0);
}
printf("read thread test OK, have fun!! exit ByeBye\n");
return 0;
}
void *read_buffer_thread(void *arg)
{
int i,x;
printf("Read buffer thread read data : \n");
for(i=0;i<20;i++)
{
x=globe_buffer[i];
printf("%d ",x);
globe_buffer[i]=0;//清空
}
printf("\nread over\n");
}
---------------------------------------------------------------------------------
以上程序编译:
gcc -D_REENTRANT test.c -o test.o –lpthread
运行这个程序:
$ ./test.o:
2. Linux多线程程序中有哪些变量类型,被映射到哪个地址空间,有几个运行实例
在 Linux 多线程编程中,通常会使用以下几种变量类型:
全局变量:定义在所有函数之外的变量,作用域在整个程序中都可见。全局变量被映射到进程的数据段中,所有线程都可以访问它们。在多线程程序中,需要注意全局变量的并发访问问题,避免出现竞争条件。
局部变量:定义在函数内部的变量,作用域仅限于函数内部。每个线程都有自己的栈空间,亏祥局部变量被分配在栈上,每个线程都有自己独立的栈空间,互不干扰。
线程私有变量:每个线程都有自己的私有变量。可以使用 pthread_key_create() 函数创建一个线程私有变量,使用 pthread_getspecific() 和 pthread_setspecific() 函数来设置和获取线程私有变量的值。线程私有变量被映射到进程的线程局部存储段(Thread Local Storage, TLS)中,每个线程都有自己独立的 TLS,互不干扰。
共享变量:被多个线程共享的变量。在多线程程序中,需要使用锁(如互斥锁、读写锁)等机制来保护共享变量,避免出现竞争条件橡铅。共享变量被映射到进程的数据段中,所有线程都可以访问它们。
需要注意的是,在多线程程序中,这些变量类型在地址空间中的位置和数量都是相对复杂的,因为每个线程都有自己独梁空好立的栈空间和 TLS,这些变量的地址在不同的线程中可能是不同的。因此,在多线程程序中,需要使用适当的同步机制来保护这些变量,以确保程序的正确性和可靠性。
3. linux多线程服务端编程 看什么书
这本书主要分享了作者在实现公司内部的分布式服务系统中积累的多线程和网络编程方面的经验,并介绍了C++ 在编写这种分布式系统的服务端程序时的功能取舍与注意事项,书中的很多决策(design decision)是在这一应用场景下做出的。
这本书没有细谈分布式系统的设计,只在第9章列举了分布式系统的挑战及其对程序设计(服务端编程)的影响,例如可靠性、可维护性等。
4. linux用户空间 - 多进程编程(三)
管道用于有学园关系的进程之间。
管道的pipe 系统调用实际上就是创建出来两个文件描述符。
当父进P1程创建出 fd[2] 时,子进程P2 会继承父进程的所有,所以也会得到pipe 的 2个 文件描述符。
所以毫无瓜葛的两个进程,一定不会访问到彼此的pipe。无法用管道进行通信。
管道一般是单工的。f[0]读,f[1]写
管道也可以适用于 兄弟进程(只要有血缘即可)。由于管道是单工的,当两个进程之间需要双向通信,则需要两跟管道。
执行
ctrl-c(2号信号) + SIGUSR1 信号 绑了一个新函数。则 ctrl-c 无效。
查看进程的信号
号信号被捕获。
将2号信号忽略掉
9号信号 kill 和19号信号 stop 不能乱搞,只能用缺省。
其它信号甚至段信号也都可以捕获。
改变程序的执行现场,修改PC指针,有些像goto,只不过返回非0值
运行结果
making segment fault
after segment fault
程序不会死。
如果不忽略 page fault
则会产生 core mp.
不停的给data 赋值,同时每隔1s会有信号进来,打印 data的值。
理论上打印出来的结果同时为0,同时为1
但并非如此,是 0,1,交替随机的。
signal 异步的,随时都可以进来,所以打印出来的结果,并不是我想要的。
信号对于应用程序来说,很像中断对于内核,都是访问临界区数据
信号被屏蔽,延后执行。
写多线程的程序时,不要以为只有线程之间有竞争,其实信号也会有竞争
system v 的IPC 年代有些久远。
有血缘关系的进程 key_t 都是相同的。
Key 是私有key IPV PRIVATE
可能用消息队列,可能用共享内存,可能用信号量进行通讯。
利用 _pathname 路径,约定好一条路径。和tcp/ip地址很像,来生成一个key_t key, 用msg_get shm_get 得到共享内存or 信号量。
int id 可以理解为文件描述符 fd。
其中Sys V 的共享内存 最为常用。
一定要检查路径,如果仅仅有2个进程,你没有创建路径,两者都是 -1(相当于大家约定好了),那当然能通信拉。但更多的进程出现,则会有问题。
一定要检查返回值
依然依靠key,但是api 实在是太挫了。P&V 操作都是 semop. (posix 的 ipc跟为简洁)
POSIX 共享内存当然也需要一个名字,但并不是路径。
无论读进程还是写进程,都需要传入相同的名字。
如果是unbuntu 会在以下路径生成文件
其实 2和3 是1 的符号链接。 只要保证是一个就能互相通信
关键点,mmap 内存的属性修改为 private 后,产生写时,虚拟地址一样,但是物理地址已经不同了
当然 如果子进程修改了程序背景,执行了 exec,那么完全不一样了,直接修改了内存逻辑。
5. 用C语言在windows或者Linux上面,编写一个多线程程序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<windows.h>
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParam)
{
int *pt=(int*)lpParam;
printf("I am tread %d\r\n",*pt);
}
int main()
{
const int Count=4;
int datas[Count];
DWORD dwThreadId[Count];
HANDLE hThread[Count];
int i;
for(i=0;i<Count;i++)
{
datas[i]=i+1;
hThread[i]=CreateThread(NULL,0,ThreadProc,&datas[i],0,&dwThreadId[i]);
}
WaitForMultipleObjects(Count,hThread,TRUE,INFINITE);
for(i=0;i<Count;i++)
{
CloseHandle(hThread[i]);
}
system("PAUSE");
return EXIT_SUCCESS;
}
6. 在Linux环境下,对一个设备文件进行多线程读写(两个线程就行),求大神给一个简单的程序。
配置文件为 conf.txt
测试代码如下,注意链接的时候加上 -lpthread 这个参数
#include <stdio.h>
#include <errno.h> //perror()
#include <pthread.h>
#include <unistd.h> //sleep()
#include <time.h> // time()
#include <stdlib.h> //rand()
#define FD "conf.txt"
typedef void *(*fun)(void *);
struct my_struct
{
unsigned time_to_wait;
int n;
};
void *test_thread(struct my_struct *);
int main (int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp = fopen(FD, "r");
if (fp == NULL)
{
perror(FD);
return -1;
}
srand((unsigned)time(NULL)); //初始化随机种子
int thread_count;
fscanf(fp, "%d", &thread_count);
fclose(fp);
if (thread_count <= 0)
{
printf("线程数<1,退出程序。\n");
return -1;
}
pthread_t *ptid = (pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t) * thread_count); //保存线程ID
int i;
for (i = 0; i < thread_count; i++)
{
int tw = rand() % thread_count + 1; //随机等待时间
struct my_struct * p = (struct my_struct *)malloc(sizeof(struct my_struct));
if (p == NULL)
{
perror("内存分配错误");
goto ERROR;
}
p->time_to_wait = tw;
p->n = i + 1;
int rval = pthread_create(ptid + i, NULL, (fun) test_thread, (void *)(p)); //注意这里的强制转换(两个)
if (rval != 0)
{
perror("Thread creation failed");
goto ERROR;
}
//sleep(1); //这句加也可以,不加也可以。最开始的时候加上这个是为了让两个线程启动的时候之间有一定的时间差
}
printf("主线程启动\n\n");
fflush(stdout);
for (i = 0; i < thread_count; i++)
{
pthread_join(*(ptid + i), NULL); //等待所有线程退出。
}
printf("\n主线程退出\n");
ERROR:
free(ptid);
return 0;
}
void *test_thread(struct my_struct * p) //线程启动的时候运行的函数
{
printf("第%d个线程启动,预计运行%d秒\n", p->n, p->time_to_wait);
fflush(stdout);
sleep(p->time_to_wait); //让线程等待一段时间
printf("第%d个线程结束\n", p->n);
fflush(stdout);
free(p);
return NULL;
}
你的第二个问题我在网络HI回你了~
7. 关于linux下多线程编程
pthread_join 线程停止等待函数没有调用
pthread_create 线程生成后,没有等子线程停止,主线程就先停止了。
主线程停止后,整个程序停止,子线程在没有printf的时候就被结束了。
结论:不是你没有看到结果,而是在子线程printf("..................\n");之前整个程序就已经停止了。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#define FALSE -1
#define TRUE 0
void *shuchu( void *my )
{
int j;
printf("..................\n");
}
int main()
{
int i = 0;
int rc = 0;
int ret1;
pthread_t p_thread1;
if(0!=(ret1 = pthread_create(&p_thread1, NULL, shuchu, NULL)))printf("sfdfsdfi\n");
printf("[%d]\n",p_thread1);
pthread_join(p_thread1, NULL);
return TRUE;
}
8. Linux 多线程编程(二)2019-08-10
三种专门用于线程同步的机制:POSIX信号量,互斥量和条件变量.
在Linux上信号量API有两组,一组是System V IPC信号量,即PV操作,另外就是POSIX信号量,POSIX信号量的名字都是以sem_开头.
phshared参数指定信号量的类型,若其值为0,就表示这个信号量是当前进程的局部信号量,否则该信号量可以在多个进程之间共享.value值指定信号量的初始值,一般与下面的sem_wait函数相对应.
其中比较重要的函数sem_wait函数会以原子操作的方式将信号量的值减一,如果信号量的值为零,则sem_wait将会阻塞,信号量的值可以在sem_init函数中的value初始化;sem_trywait函数是sem_wait的非阻塞版本;sem_post函数将以原子的操作对信号量加一,当信号量的值大于0时,其他正在调用sem_wait等待信号量的线程将被唤醒.
这些函数成功时返回0,失败则返回-1并设置errno.
生产者消费者模型:
生产者对应一个信号量:sem_t procer;
消费者对应一个信号量:sem_t customer;
sem_init(&procer,2)----生产者拥有资源,可以工作;
sem_init(&customer,0)----消费者没有资源,阻塞;
在访问公共资源前对互斥量设置(加锁),确保同一时间只有一个线程访问数据,在访问完成后再释放(解锁)互斥量.
互斥锁的运行方式:串行访问共享资源;
信号量的运行方式:并行访问共享资源;
互斥量用pthread_mutex_t数据类型表示,在使用互斥量之前,必须使用pthread_mutex_init函数对它进行初始化,注意,使用完毕后需调用pthread_mutex_destroy.
pthread_mutex_init用于初始化互斥锁,mutexattr用于指定互斥锁的属性,若为NULL,则表示默认属性。除了用这个函数初始化互斥所外,还可以用如下方式初始化:pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER。
pthread_mutex_destroy用于销毁互斥锁,以释放占用的内核资源,销毁一个已经加锁的互斥锁将导致不可预期的后果。
pthread_mutex_lock以原子操作给一个互斥锁加锁。如果目标互斥锁已经被加锁,则pthread_mutex_lock则被阻塞,直到该互斥锁占有者把它给解锁.
pthread_mutex_trylock和pthread_mutex_lock类似,不过它始终立即返回,而不论被操作的互斥锁是否加锁,是pthread_mutex_lock的非阻塞版本.当目标互斥锁未被加锁时,pthread_mutex_trylock进行加锁操作;否则将返回EBUSY错误码。注意:这里讨论的pthread_mutex_lock和pthread_mutex_trylock是针对普通锁而言的,对于其他类型的锁,这两个加锁函数会有不同的行为.
pthread_mutex_unlock以原子操作方式给一个互斥锁进行解锁操作。如果此时有其他线程正在等待这个互斥锁,则这些线程中的一个将获得它.
三个打印机轮流打印:
输出结果:
如果说互斥锁是用于同步线程对共享数据的访问的话,那么条件变量就是用于在线程之间同步共享数据的值.条件变量提供了一种线程之间通信的机制:当某个共享数据达到某个值时,唤醒等待这个共享数据的线程.
条件变量会在条件不满足的情况下阻塞线程.且条件变量和互斥量一起使用,允许线程以无竞争的方式等待特定的条件发生.
其中pthread_cond_broadcast函数以广播的形式唤醒所有等待目标条件变量的线程,pthread_cond_signal函数用于唤醒一个等待目标条件变量线程.但有时候我们可能需要唤醒一个固定的线程,可以通过间接的方法实现:定义一个能够唯一标识目标线程的全局变量,在唤醒等待条件变量的线程前先设置该变量为目标线程,然后采用广播的方式唤醒所有等待的线程,这些线程被唤醒之后都检查该变量以判断是否是自己.
采用条件变量+互斥锁实现生产者消费者模型:
运行结果:
阻塞队列+生产者消费者
运行结果: