线程互斥
一、源代码
通过查找资料学习,写了一点注释:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <ctype.h>
struct arg_set {
char *fname;
int count;
};
struct arg_set *mailbox = NULL;
pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t flag = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
void *count_words(void *);
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t t1, t2;
struct arg_set args1, args2;
int reports_in = 0;
int total_words = 0;
if ( argc != 3 ){
printf("usage: %s file1 file2\n", argv[0]);
exit(1);
}
args1.fname = argv[1];
args1.count = 0;
pthread_create(&t1, NULL, count_words, (void *) &args1);//pthread_create是UNIX环境创建线程的函数
args2.fname = argv[2];
args2.count = 0;
pthread_create(&t2, NULL, count_words, (void *) &args2);
pthread_mutex_lock(&lock);
while( reports_in < 2 ){
printf("MAIN: waiting for flag to go up\n");
pthread_cond_wait(&flag, &lock); //无条件等待pthread_cond_wait()
printf("MAIN: Wow! flag was raised, I have the lock\n");
printf("%7d: %s\n", mailbox->count, mailbox->fname);
total_words += mailbox->count;
if ( mailbox == &args1)
pthread_join(t1,NULL);//pthread_join()即是子线程合入主线程,主线程会一直阻塞,直到子线程执行结束,然后回收子线程资源,并继续执行。
if ( mailbox == &args2)
pthread_join(t2,NULL);
mailbox = NULL;
pthread_cond_signal(&flag); //pthread_cond_signal()至少解除一个某个条件变量上阻塞的线程的阻塞,如果有任何线程阻塞在条件变量上的话。
reports_in++;
}
pthread_mutex_unlock(&lock);//临界区数据操作完毕,释放互斥锁
printf("%7d: total words\n", total_words);
}
void *count_words(void *a)
{
struct arg_set *args = a;
FILE *fp;
int c, prevc = '\0';
if ( (fp = fopen(args->fname, "r")) != NULL ){
while( ( c = getc(fp)) != EOF ){
if ( !isalnum(c) && isalnum(prevc) )
args->count++;
prevc = c;
}
fclose(fp);
} else
perror(args->fname);
printf("COUNT: waiting to get lock\n");
pthread_mutex_lock(&lock); //这个mutex主要是用来保证pthread_cond_wait的并发性
printf("COUNT: have lock, storing data\n");
if ( mailbox != NULL ){
printf("COUNT: oops..mailbox not empty. wait for signal\n");
pthread_cond_wait(&flag,&lock);
}
mailbox = args;
printf("COUNT: raising flag\n");
pthread_cond_signal(&flag);
printf("COUNT: unlocking box\n");
pthread_mutex_unlock(&lock);
return NULL;
}
二、程序功能说明
互斥:是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。当某个进程运行其中一个程序片段时,其它进程就不能运行这个程序片段,只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行。
其实这学期学习了操作系统这一门课,对进程和线程的互斥与同步有了一定的基础,虽然这段代码比较复杂,很多函数从来没有接触过,但是耐心的查找每个函数的用法,最后也不是很难理解。这段程序就是通过thread互斥来查看两个文件中的行数。pthread_create是UNIX环境创建线程的函数,创建了两个线程后通过pthread_cond_wait(&flag, &lock);来给其中一个线程产生阻塞,直到使用pthread_cond_signal解除阻塞,配合互斥锁pthread_mutex_lock(&lock)来保证pthread_cond_wait的并发性,这样就很好的实现了线程的互斥。
其实一开始我也是一脸懵逼,但是看到了这两行
int c, prevc = '\0';
if ( !isalnum(c) && isalnum(prevc) ) args->count++;
我就猜测是否与换行有关,尝试了多个文件的内容,再结合互斥这个题目,终于弄清楚了这段程序在干啥……
没有文件的情况下:
有文件,两个文件文件内容都只有一行:
有文件,一个文件文件内容只有一行,一个分了两行:
有文件,两个文件文件内容都分了两行:
综上可知,程序的功能就是让一个文件先获得锁,然后根据互斥原则,另外一个则需要等待,当第一个完成之后再进行第二个文件的统计操作,最后输出总结果。
三、学习参考链接:
pthread_cond_wait 详解:https://blog.csdn.net/qq_39852676/article/details/121368186
pthread_cond_wait 详解2:https://blog.csdn.net/qq_39852676/article/details/121368186?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=pthread_cond_wait&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allsobaiduweb~default-0-121368186.nonecase&spm=1018.2226.3001.4187
浅析pthread_cond_wait函数:https://blog.csdn.net/qq_36763031/article/details/118524028?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=pthread_cond_wait&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allsobaiduweb~default-4-118524028.nonecase&spm=1018.2226.3001.4187
pthread_cond_signal:https://blog.csdn.net/qq_26222859/article/details/81076609
多线程pthread使用时资源释放:https://blog.csdn.net/xiadeliang1111/article/details/100055149