Linux系统下的多线程编程入门(4)

信号量的数据类型为结构sem_t，它本质上是一个长整型的数。函数sem_init()用来初始化一个信号量。它的原型为：

extern int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value));

sem为指向信号量结构的一个指针;pshared不为0时此信号量在进程间共享，否则只能为当前进程的所有线程共享;value给出了信号量的初始值。

函数sem_post( sem_t *sem )用来增加信号量的值。当有线程阻塞在这个信号量上时，调用这个函数会使其中的一个线程不在阻塞，选择机制同样是由线程的调度策略决定的。

函数sem_wait( sem_t *sem )被用来阻塞当前线程直到信号量sem的值大于0，解除阻塞后将sem的值减一，表明公共资源经使用后减少。函数sem_trywait ( sem_t *sem )是函数sem_wait()的非阻塞版本，它直接将信号量sem的值减一。

函数sem_destroy(sem_t *sem)用来释放信号量sem。

下面我们来看一个使用信号量的例子。在这个例子中，一共有4个线程，其中两个线程负责从文件读取数据到公共的缓冲区，另两个线程从缓冲区读取数据作不同的处理(加和乘运算)。 /* File sem.c */ #include #include #include

#define MAXSTACK 100 int stack[MAXSTACK][2]; int size=0; sem_t sem;

/* 从文件1.dat读取数据，每读一次，信号量加一*/ void ReadData1(void){

FILE *fp=fopen(\ while(!feof(fp)){

fscanf(fp,\ sem_post(&sem); ++size; } fclose(fp); }

/*从文件2.dat读取数据*/ void ReadData2(void){ FILE *fp=fopen(\ while(!feof(fp)){

fscanf(fp,\ sem_post(&sem); ++size; } fclose(fp); }

/*阻塞等待缓冲区有数据，读取数据后，释放空间，继续等待*/ void HandleData1(void){ while(1){

sem_wait(&sem);

printf(\ stack[size][0]+stack[size][1]); --size; } }

void HandleData2(void){ while(1){ sem_wait(&sem);

printf(\ stack[size][0]*stack[size][1]); --size; } }

int main(void){ pthread_t t1,t2,t3,t4; sem_init(&sem,0,0);

pthread_create(&t1,NULL,(void *)HandleData1,NULL); pthread_create(&t2,NULL,(void *)HandleData2,NULL); pthread_create(&t3,NULL,(void *)ReadData1,NULL); pthread_create(&t4,NULL,(void *)ReadData2,NULL);

/* 防止程序过早退出，让它在此无限期等待*/ pthread_join(t1,NULL); }

在Linux下，我们用命令gcc -lpthread sem.c -o sem生成可执行文件sem。 我们事先编辑好数据文件1.dat和2.dat，假设它们的内容分别为1 2 3 4 5 6 7 8 9 10和 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 ，我们运行sem，得到如下的结果： Multiply:-1*-2=2 Plus:-1+-2=-3 Multiply:9*10=90 Plus:-9+-10=-19 Multiply:-7*-8=56 Plus:-5+-6=-11 Multiply:-3*-4=12 Plus:9+10=19 Plus:7+8=15 Plus:5+6=11

从中我们可以看出各个线程间的竞争关系。而数值并未按我们原先的顺序显示出来这是由于size这个数值被各个线程任意修改的缘故。这也往往是多线程编程要注意的问题。 小结

多线程编程是一个很有意思也很有用的技术，使用多线程技术的网络蚂蚁是目前最常用的下载工具之一，使用多线程技术的grep比单线程的grep要快上几倍，类似的例子还有很多。希望大家能用多线程技术写出高效实用的好程序来。

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