1. 请问linux下C编程多线程同步和异步的区别，如何能实现程序的同步和异步编程
同步就是使得两个或者多个进程之间的行为按照一定的时序来执行。比如说线程A完成了某件事，然后线程B才能做某件事。具体一点，就是，线程间的某个动作执行前需要确认一个或者多个其他线程的当前状态。而异步则是多个线程各跑各的，互不干涉。
Linux下的多线程实现由pthread库提供，头文件为pthread.h。多线程最重要的就是要保护好共享资源（用互斥体，mutex)，尤其是异步。代码哥哥就不上了，这里关键的不是代码的问题，也不是Linux、Windows的问题，重要的是概念的理解。哥们不妨先研究研究“生产者-消费者”这个常出现在教科书上的模型，这是一个典型的同步问题。就讲这么多了，拜拜。
2. pv 原语实现生产者消费者问题,用C语言编程
下面是我本学期做过的一个课程设计
你可以参考一下，应该差不多
一、如何建立线程
用到的头文件
(a)pthread.h
(b)semaphore.h
(c) stdio.h
(d)string.h
定义线程标识
pthread_t
创建线程
pthread_create
对应了一个函数作为线程的程序段
注意的问题
要保证进程不结束（在创建线程后加死循环）
在线程中加入While(1)语句，也就是死循环，保证进程不结束。
二、控制线程并发的函数
sem_t：信号量的类型
sem_init：初始化信号量
sem_wait：相当于P操作
sem_post：相当于V操作
三、实现原形系统
父亲、母亲、儿子和女儿的题目：
桌上有一只盘子，每次只能放入一只水果。爸爸专放苹果，妈妈专放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果。分别用P，V操作和管程实现
每个对应一个线程
pthread_t father; father进程
pthread_t mother; mother进程
pthread_t son; son进程
pthread_t daughter; daughter进程
盘子可以用一个变量表示
sem_t empty;
各线程不是只做一次，可以是无限或有限次循环
用While(1)控制各线程无限次循环
输出每次是那个线程执行的信息
printf("%s\n",(char *)arg);通过参数arg输出对应线程执行信息
编译方法
gcc hex.c -lpthread
生成默认的可执行文件a.out
输入./a.out命令运行
查看结果：程序连续运行显示出
father input an apple.
daughter get an apple.
mother input an orange.
son get an orange.
mother input an orange.
son get an orange.
………………..
四、程序源代码
#include <stdio.h>
#include<string.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
sem_t empty; //定义信号量
sem_t applefull;
sem_t orangefull;
void *procf(void *arg) //father线程
{
while(1){
sem_wait(&empty); //P操作
printf("%s\n",(char *)arg);
sem_post(&applefull); //V操作
sleep(7);
}
}
void *procm(void *arg) //mother线程
{
while(1){
sem_wait(&empty);
printf("%s\n",(char *)arg);
sem_post(&orangefull);
sleep(3);
}
}
void *procs(void *arg) //son线程
{
while(1){
sem_wait(&orangefull);
printf("%s\n",(char *)arg);
sem_post(&empty);
sleep(2);
}
}
void *procd(void *arg) //daughter线程
{
while(1){
sem_wait(&applefull);
printf("%s\n",(char *)arg);
sem_post(&empty);
sleep(5);
}
}
main()
{
pthread_t father; //定义线程
pthread_t mother;
pthread_t son;
pthread_t daughter;
sem_init(&empty, 0, 1); //信号量初始化
sem_init(&applefull, 0, 0);
sem_init(&orangefull, 0, 0);
pthread_create(&father,NULL,procf,"father input an apple."); //创建线程
pthread_create(&mother,NULL,procm,"mother input an orange.");
pthread_create(&daughter,NULL,procd,"daughter get an apple.");
pthread_create(&son,NULL,procs,"son get an orange.");
while(1){} //循环等待
}
3. 在linux下用c语言实现用多进程同步方法演示“生产者-消费者”问题
这个问题需要的知识主要包括：
1 多进程间进行通信；
2 使用同步信号量（semaphore）和互斥信号量（mutex）进行数据保护。
参考代码如下，可以参照注释辅助理解：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>
#defineN2//消费者或者生产者的数目
#defineM10//缓冲数目
intin=0;//生产者放置产品的位置
intout=0;//消费者取产品的位置
intbuff[M]={0};//缓冲初始化为0，开始时没有产品
sem_tempty_sem;//同步信号量，当满了时阻止生产者放产品
sem_tfull_sem;//同步信号量，当没产品时阻止消费者消费
pthread_mutex_tmutex;//互斥信号量，一次只有一个线程访问缓冲
intproct_id=0;//生产者id
intprochase_id=0;//消费者id
/*打印缓冲情况*/
voidprint()
{
inti;
for(i=0;i<M;i++)
printf("%d",buff[i]);
printf(" ");
}
/*生产者方法*/
void*proct()
{
intid=++proct_id;
while(1)
{
//用sleep的数量可以调节生产和消费的速度，便于观察
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);
}
}
/*消费者方法*/
void*prochase()
{
intid=++prochase_id;
while(1)
{
//用sleep的数量可以调节生产和消费的速度，便于观察
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];
//初始化同步信号量
intini1=sem_init(&empty_sem,0,M);
intini2=sem_init(&full_sem,0,0);
if(ini1&&ini2!=0)
{
printf("seminitfailed ");
exit(1);
}
//初始化互斥信号量
intini3=pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
if(ini3!=0)
{
printf("mutexinitfailed ");
exit(1);
}
//创建N个生产者线程
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);
}
}
//创建N个消费者线程
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);
}
}
//销毁线程
for(i=0;i<N;i++)
{
pthread_join(id1[i],NULL);
pthread_join(id2[i],NULL);
}
exit(0);
}
在Linux下编译的时候，要在编译命令中加入选项-lpthread以包含多线程支持。比如存储的C文件为demo.c,要生成的可执行文件为demo。可以使用命令：
gcc demo.c -o demo -lpthread
程序中为便于观察，使用了sleep(1);来暂停运行，所以查看输出的时候可以看到，输出是每秒打印一次的。