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! ");
}
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! ");
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! ");
//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! ");
//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！