十八、线程生产者和消费者(一)

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安装posix文档
apt-get install manpages-posix-dev
gcc -c pthread_test.c -o pthread_test -lpthread (得到的是.o文件,而不是可执行文件)
gcc pthread_test.c -o pthread_test -lpthread(得到的是可执行文件)

一、线程相关函数

pthread_create():创建一个新的线程,并将线程加入当前进程
pthread_exit():终止当前线程
pthread_cancel():中断另外一个线程的运行
pthread_join():阻塞当前的线程,直到另外一个线程运行结束
pthread_kill():向指定线程发送信号,信号为0时用于检查此线程ID的线程是否存活。

二、线程同步相关:互斥锁(量)与条件变量

pthread_mutex_init():初始化互斥锁
pthread_mutex_destroy():删除互斥锁
pthread_mutex_lock():占有互斥锁(阻塞操作)
pthread_mutex_trylock():试图占有互斥锁(不阻塞操作)。即,当互斥锁空闲时,将占有该锁;否则,立即返回。
pthread_mutex_unlock(): 释放互斥锁

pthread_cond_init():初始化条件变量
pthread_cond_destroy():销毁条件变量
pthread_cond_signal():唤醒第一个调用pthread_cond_wait()而进入睡眠的线程
pthread_cond_wait():等待条件变量的特殊条件发生

三、生产者,消费者具体示例

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

#define CONSUMER_NUM 1
#define PRODUCER_NUM 2

pthread_t pids[CONSUMER_NUM+PRODUCER_NUM];


//产品队列
int product = 0;

//互斥锁
pthread_mutex_t mutex;
//条件变量
pthread_cond_t has_product;

//生产
void* producer(void* arg){
     printf("producer \n");
     int no = (int)arg;
     //条件变量
     while(1){
          pthread_mutex_lock(&mutex);
          //往队列添加产品
          product++;
          printf("producer %d, produce product", no);
          //通知消费者,有新产品可以消费了
          pthread_cond_signal(&has_product);
          printf("producer %d, signal",no);
          pthread_mutex_unlock(&mutex);
          sleep(1);
     }
}

//消费
void* consumer(void* arg){
     for(;;){
          pthread_mutex_lock(&mutex);
          while(product==0){
               //没有产品,继续等待
               //1.阻塞等待has_product被唤醒
               //2.释放互斥锁,pthread_mutext_unlock
               //3.被唤醒时,解除阻塞,重新申请获取互斥锁pthread_mutex_lock
               pthread_cond_wait(&has_product, &mutex);
          }
          //有产品,消费产品
          ready--;
          printf("comsume product\n");
          pthread_mutex_unlock(&mutex);
          sleep(1);
     }
}


void main(){
     pthread_t tid_p, tid_c;
     //初始化互斥锁和条件变量
     pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
     pthread_cond_init(&has_product,NULL);

     printf("init");

     //生产者线程
     pthread_create(&tid_p,NULL,producer,(void*)1);
     
     //消费者线程
      pthread_create(&tid_c,NULL,consumer,NULL);

     printf("created");

     //等待
     pthread_join(tid_p,NULL);
     pthread_join(tid_c,NULL);

     pthread_mutex_destroy(&mutex);
     pthread_cond_destroy(&has_product);
     
}

int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void ( start_routine)(void *), void *restrict arg);
参数说明:

  • tidp:新创建的线程ID会被设置成tidp指向的内存单元。
  • attr:用于定制各种不同的线程属性,默认为NULL
  • start_routine:新创建的线程从start_rtn函数的地址开始运行,该函数只有一个void类型的指针参数即arg,如果start_routine需要多个参数,可以将参数放入一个结构体中,然后将结构的地址作为arg传入。

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex)

【POSIX 多线程程序设计】
【POSIX Threads Programming】

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