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同步
两个或两个以上随时间变化的量在变化过程中保持一定的相对关系。
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互斥
对一组并发进程，一次只有一个进程能够访问一个给定的资源或执行一个给定的功能。
互斥技术可以用于解决诸如资源争用之类的冲突，还可以用于进程间的同步，使得它们可以合作。典型例子便是生产者/消费者模型。
- 同步互斥的实现思路主要有两种：
- 软件方法（这里讲的）
- 信号量
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使用POSIX线程库（pthread_），来创建线程，管理线程，实现同步互斥。
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POSIX(可移植操作系统)线程是线程的POSIX标准，定义了创建和操作线程的一套API。
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可用于多线程编程
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POSIX线程库函数—介绍将会用到的
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int pthread_create(pthread_t *thread, pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine)(void *), void *arg);
•作用：创建一个线程
•参数thread：如果创建线程成功，标识本线程的唯一标识符通过本变量返回给函数调用者；
•参数attr：调用者通过该参数描述期望创建的线程具有什么样的属性，传入NULL表示使用默认属性；
•参数start_routine：线程的运行实体；
•参数arg：传递给线程实体的参数；
•返回值：0成功，非0为错误码；
- int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);
•作用：等待一个线程结束，以阻塞的方式等待th指定的线程结束。
•参数th：描述等待一个线程结束，其取值为pthread_create函数第一个参数的返回值；
•参数thread_return：被等待线程结束时的返回值，用户定义的指针，用来存储被等待线程的返回值。
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Peterson算法
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Peterson算法是一个实现互斥的并发程序设计算法
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临界缓冲区问题描述
有一个或者多个生产者产生某种类型的数据（记录、字符），并放置在缓冲区中；有一个消费者从缓冲区中取数据，每次取一项；系统保证避免对缓冲区的重复操作，也就是说，在任何时候只有一个代理（生产者或者消费者）可以访问缓冲区。
- 生产者消费者模型（C代码）
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//thread.c
1 #include <stdio.h> 2 #include <pthread.h> 3 #define MAX 10 //需要生产的数量 4 pthread_mutex_t the_mutex; //互斥锁 5 pthread_cond_t condc, condp; //条件变量 6 int buffer = 0;//生产者、消费者使用的缓冲区 7 8 void *producer(void *ptr) 9 { 10 int i; 11 for(i=1; i<=10; i++) 12 { 13 pthread_mutex_lock(&the_mutex); //互斥使用缓冲区 14 while(buffer !=0) pthread_cond_wait(&condp, &the_mutex); //阻塞等待 15 printf("procucer produce item %d ",i); 16 buffer = i; //生产产品 17 pthread_cond_signal(&condc);//通知消费者消费 18 pthread_mutex_unlock(&the_mutex);//释放缓冲区 19 } 20 21 pthread_exit(0); 22 23 } 24 25 void *consumer(void *ptr) 26 { 27 28 int i; 29 for(i=1; i<=10; i++) 30 { 31 pthread_mutex_lock(&the_mutex);//互斥使用缓冲区 32 while(buffer ==0) pthread_cond_wait(&condc, &the_mutex); //阻塞等待 33 printf("consumer consume item %d ",i); 34 buffer = 0;//清空缓存区 35 pthread_cond_signal(&condp);//通知生产者生产产品 36 pthread_mutex_unlock(&the_mutex);//释放缓冲区 37 } 38 pthread_exit(0); 39 40 } 41 42 int main(int argc, char *argv[]) 43 { 44 pthread_t pro, con; 45 46 pthread_mutex_init(&the_mutex, 0); //创建互斥锁 47 pthread_cond_init(&condc,0); //初始化条件变量 48 pthread_cond_init(&condp,0); 49 50 pthread_create(&con, 0, consumer, 0); 51 pthread_create(&pro, 0, producer, 0); 52 pthread_join(pro,0); 53 pthread_join(con,0); 54 pthread_cond_destroy(&condc); 55 pthread_cond_destroy(&condp); 56 pthread_mutex_destroy(&the_mutex); 57 return 0; 58 }输出：
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procucer produce item 1 consumer consume item 1 procucer produce item 2 consumer consume item 2 procucer produce item 3 consumer consume item 3 procucer produce item 4 consumer consume item 4 procucer produce item 5 consumer consume item 5 procucer produce item 6 consumer consume item 6 procucer produce item 7 consumer consume item 7 procucer produce item 8 consumer consume item 8 procucer produce item 9 consumer consume item 9 procucer produce item 10 consumer consume item 10
注意：
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在编译中要加 -lpthread参数， 如：gcc thread.c -o thread –lpthread
- 使用到的一些函数功能介绍
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int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex)
作用：互斥的条件等待，阻塞线程
参数：*cond是指向一个条件变量的指针
*mutex则是对相关的互斥锁的指针
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int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond)
作用：发送一个信号给另外一个正在处于阻塞等待状态的线程,使其脱离阻塞状态,继续执行
参数：*cond是指向一个条件变量的指针