第21课-多线程同步

21.1 线程同步

多个线程按照规定的顺序来执行，就是线程同步。

安排的情景：现在有A和B两个同学要打扫卫生。A同学要扫地，扫5次；B同学要擦地。我们知道肯定是要A同学先扫地才可以。

21.2 综合实例

1. 初始例程

sync.c

#include<pthread.h>

#include<stdio.h>

pthread_mutex_t mut;

int number = 0;

pthread_t thread[2];

void stduentA()

{

int i;

for(i=0;i<5;i++)

{

pthread_mutex_lock(&mut);

//扫1次地

number++;

if(number>=5)

{

printf("studentA has finished his work!\n");

}

pthread_mutex_unlock(&mut);

//休息1秒钟

sleep(1);

}

//退出

pthread_exit(NULL);

}

void stduentB()

{

while(1)

{

pthread_mutex_lock(&mut);

if(number>=5)//判断A同学是否扫完了5次地

{

//拖地

number = 0;

printf("studentB has finished his work!\n");

break;

}

else

{

pthread_mutex_unlock(&mut);

//睡眠2秒钟

sleep(2);

}

}

//退出

pthread_exit(NULL);

}

int main()

{

//初始化互斥锁

pthread_mutex_init(&mut, NULL);

//创建A同学线程

pthread_create(&thread[0], NULL, stduentA, NULL);

//创建B同学线程

pthread_create(&thread[1], NULL, stduentB, NULL);

//等待A线程结束

pthread_join(thread[0], NULL);

//等待B线程结束

pthread_join(thread[1], NULL);

}

运行结果：studentA has finished his work!

studentB has finished his work!

2. 改进例程

上面的程序虽然已经达成了我们期望的结果，但是StudenB程序运行的效率低下，并不是我们期望的。

为了达到高效的操作，我们下面学习一下条件变量。

l  条件变量

初始化：pthread_cond_t cond_ready=PTHREAD_COND_INITIALIZER；

等待条件成熟：pthread_cond_wait(&cond_ready,&mut);

设置条件成熟：pthread_cond_signal(&cond_ready);

l  条件变量的机制

我们之前的程序是先让A线程执行，B线程一直在查询成功的条件，而且要有休眠的体现，这一切的操作都是消耗CPU的。为了减少CPU的占用率，需要一种通知机制。在A线程运行的时候，B线程可以一直睡眠                 。当A进程完成运行，呼叫B进程让B进程运行即可。

sync.c

#include<pthread.h>

#include<stdio.h>

pthread_mutex_t mut;

int number = 0;

pthread_t thread[2];

pthread_cond_t cond_ready=PTHREAD_COND_INITIALIZER; //设置机制

void stduentA()

{

int i;

for(i=0;i<5;i++)

{

pthread_mutex_lock(&mut);

//扫1次地

number++;

if(number>=5)

{

printf("studentA has finished his work!\n");

//通知B

pthread_cond_signal(&cond_ready);//成熟机制

}

pthread_mutex_unlock(&mut);

//休息1秒钟

sleep(1);

}

//退出

pthread_exit(NULL);

}

void stduentB()

{

pthread_mutex_lock(&mut);

if(number<5)//判断A同学是否扫完了5次地

pthread_cond_wait(&cond_ready,&mut); //等待休眠

number = 0;

pthread_mutex_unlock(&mut);

printf("studentB has finished his work!\n");

//退出

pthread_exit(NULL);

}

int main()

{

//初始化互斥锁

pthread_mutex_init(&mut, NULL);

//创建A同学线程

pthread_create(&thread[0], NULL, stduentA, NULL);

//创建B同学线程

pthread_create(&thread[1], NULL, stduentB, NULL);

//等待A线程结束

pthread_join(thread[0], NULL);

//等待B线程结束

pthread_join(thread[1], NULL);

}

运行结果：studentA has finished his work!

studentB has finished his work!

可以更快的显示！