1、怎麼用c語言編程 實現創建原語、撤銷原語、阻塞原語和喚醒原語
下，應該差不多
一、如何建立線程
用到的頭文件
(a)pthread.h
(b)semaphore.h
(c) stdio.h
(d)string.h
定義線程標識
pthread_t
創建線程
pthread_create
對應了一個函數作為線程的程序段
注意的問題
要保證進程不結束（在創建線程後加死循環）
在線程中加入While(1)語句，也就是死循環，保證進程不結束。
二、控制線程並發的函數
sem_t：信號量的類型
sem_init：初始化信號量
sem_wait：相當於P操作
sem_post：相當於V操作
三、實現原形系統
父親、母親、兒子和女兒的題目：
桌上有一隻盤子，每次只能放入一隻水果。爸爸專放蘋果，媽媽專放橘子，一個兒子專等吃盤子中的橘子，一個女兒專等吃盤子中的蘋果。分別用P，V操作和管程實現
每個對應一個線程
pthread_t father; father進程
pthread_t mother; mother進程
pthread_t son; son進程
pthread_t daughter; daughter進程
盤子可以用一個變數表示
sem_t empty;
各線程不是只做一次，可以是無限或有限次循環
用While(1)控制各線程無限次循環
輸出每次是那個線程執行的信息
printf("%s\n",(char *)arg);通過參數arg輸出對應線程執行信息
編譯方法
gcc hex.c -lpthread
生成默認的可執行文件a.out
輸入./a.out命令運行
查看結果：程序連續運行顯示出
father input an apple.
daughter get an apple.
mother input an orange.
son get an orange.
mother input an orange.
son get an orange.
………………..
四、程序源代碼
#include <stdio.h>
#include<string.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
sem_t empty; //定義信號量
sem_t applefull;
sem_t orangefull;
void *procf(void *arg) //father線程
{
while(1){
sem_wait(&empty); //P操作
printf("%s\n",(char *)arg);
sem_post(&applefull); //V操作
sleep(7);
}
}
void *procm(void *arg) //mother線程
{
while(1){
sem_wait(&empty);
printf("%s\n",(char *)arg);
sem_post(&orangefull);
sleep(3);
}
}
void *procs(void *arg) //son線程
{
while(1){
sem_wait(&orangefull);
printf("%s\n",(char *)arg);
sem_post(&empty);
sleep(2);
}
}
void *procd(void *arg) //daughter線程
{
while(1){
sem_wait(&applefull);
printf("%s\n",(char *)arg);
sem_post(&empty);
sleep(5);
}
}
main()
{
pthread_t father; //定義線程
pthread_t mother;
pthread_t son;
pthread_t daughter;
sem_init(&empty, 0, 1); //信號量初始化
sem_init(&applefull, 0, 0);
sem_init(&orangefull, 0, 0);
pthread_create(&father,NULL,procf,"father input an apple."); //創建線程
pthread_create(&mother,NULL,procm,"mother input an orange.");
pthread_create(&daughter,NULL,procd,"daughter get an apple.");
pthread_create(&son,NULL,procs,"son get an orange.");
while(1){} //循環等待
}
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2、使用信號量發生內存錯誤
你就一個信號量,而且兩個線程都是先sem_wait,你的兩個線程都會卡在sem_wait(&sem1);
你可以把其中給一個線程的sem_wait跟sem_post換個位置試一下
3、Vc的build中為什麼會出現這個錯誤 error LNK2001: unresolved external symbol __imp__sem_wait
你用的什麼編譯器？我用Visual Studio2012都找不到兩個頭文件。
#include <pthread.h>
#include<semaphore.h>
這兩個貌似是Linux系統下的。
4、關於linux下的多線程使用sem信號量的運行問題
不是信號量的問題
printf函數，是先寫到輸出緩沖，遇到\n時，或者緩沖區滿時，或者有強制輸出（fflush）時，才會將緩沖區里的內容輸出到屏幕上(標准輸出設備：stdout)。你的代碼裡面並沒有以上3個觸發條件的任意一種，所以printf的內存沒有實際輸出到屏幕上。
你只要在每個printf函數後面加上fflush(stdout);就可以了。
5、linux下怎樣實現WaitForSingleObject的功能
windows的WaitForSingleObject這個介面超級混亂,
等線程用 pthread_join,
等semphore用 sem_wait
等mutex用 pthread_mutex_lock
windows偏要做大而全, 讓人很無奈.
6、急！LINUX下，GCC編譯，原程序包含<semaphore.h>頭文件，為什麼編譯時說sem_wait,sem_post等未定義的引用
編譯時加上參數：-lpthread
要看報錯的階段,是在編譯還是鏈接階段.
如果編譯時函數沒有找到,那是頭文件的問題,如果鏈接時未定義引用,那是c庫的問題.
如果你的頭文件都正常包含了,那可能你的c庫沒有使能semaphore的支持.
7、在Quartez中操作任務類設置阻塞時間，讓下個線程延遲，用sleep（5000）。但是下一個線程還是按時觸發了
援引CU上一篇帖子的內容：
「信號量用在多線程多任務同步的，一個線程完成了某一個動作就通過信號量告訴別的線程，別的線程再進行某些動作（大家都在semtake的時候，就阻塞在 哪裡）。而互斥鎖是用在多線程多任務互斥的，一個線程佔用了某一個資源，那麼別的線程就無法訪問，直到這個線程unlock，其他的線程才開始可以利用這 個資源。比如對全局變數的訪問，有時要加鎖，操作完了，在解鎖。有的時候鎖和信號量會同時使用的」
也就是說，信號量不一定是鎖定某一個資源，而是流程上的概念，比如：有A,B兩個線程，B線程要等A線程完成某一任務以後再進行自己下面的步驟，這個任務 並不一定是鎖定某一資源，還可以是進行一些計算或者數據處理之類。而線程互斥量則是「鎖住某一資源」的概念，在鎖定期間內，其他線程無法對被保護的數據進 行操作。在有些情況下兩者可以互換。
兩者之間的區別:
作用域
信號量: 進程間或線程間(linux僅線程間)
互斥鎖: 線程間
上鎖時
信號量: 只要信號量的value大於0，其他線程就可以sem_wait成功，成功後信號量的value減一。若value值不大於0，則sem_wait阻塞，直到sem_post釋放後value值加一
互斥鎖: 只要被鎖住，其他任何線程都不可以訪問被保護的資源
成功後否則就阻塞
以下是信號燈（量)的一些概念:
信號燈與互斥鎖和條件變數的主要不同在於」燈」的概念，燈亮則意味著資源可用，燈滅則意味著不可用。如果說後兩中同步方式側重於」等待」操作，即資 源不可用的話，信號燈機制則側重於點燈，即告知資源可用；沒有等待線程的解鎖或激發條件都是沒有意義的，而沒有等待燈亮的線程的點燈操作則有效，且能保持 燈亮狀態。當然，這樣的操作原語也意味著更多的開銷。
信號燈的應用除了燈亮/燈滅這種二元燈以外，也可以採用大於1的燈數，以表示資源數大於1，這時可以稱之為多元燈。
1． 創建和 注銷
POSIX信號燈標準定義了有名信號燈和無名信號燈兩種，但LinuxThreads的實現僅有無名燈，同時有名燈除了總是可用於多進程之間以外，在使用上與無名燈並沒有很大的區別，因此下面僅就無名燈進行討論。
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)
這是創建信號燈的API，其中value為信號燈的初值，pshared表示是否為多進程共享而不僅僅是用於一個進程。LinuxThreads沒有實現 多進程共享信號燈，因此所有非0值的pshared輸入都將使sem_init()返回-1，且置errno為ENOSYS。初始化好的信號燈由sem變 量表徵，用於以下點燈、滅燈操作。
int sem_destroy(sem_t * sem)
被注銷的信號燈sem要求已沒有線程在等待該信號燈，否則返回-1，且置errno為EBUSY。除此之外，LinuxThreads的信號燈 注銷函數不做其他動作。
2． 點燈和滅燈
int sem_post(sem_t * sem)
點燈操作將信號燈值原子地加1，表示增加一個可訪問的資源。
int sem_wait(sem_t * sem)
int sem_trywait(sem_t * sem)
sem_wait()為等待燈亮操作，等待燈亮（信號燈值大於0），然後將信號燈原子地減1，並返回。sem_trywait()為sem_wait()的非阻塞版，如果信號燈計數大於0，則原子地減1並返回0，否則立即返回-1，errno置為EAGAIN。
3． 獲取燈值
int sem_getvalue(sem_t * sem, int * sval)
讀取sem中的燈計數，存於*sval中，並返回0。
4． 其他
sem_wait()被實現為取消點，而且在支持原子」比較且交換」指令的體系結構上，sem_post()是唯一能用於非同步信號處理函數的POSIX非同步信號 安全的API。
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線程同步：何時互斥鎖不夠，還需要條件變數?
假設有共享的資源sum,與之相關聯的mutex 是lock_s.假設每個線程對sum的操作很簡單的,與sum的狀態無關,比如只是sum++.那麼只用mutex足夠了.程序員只要確保每個線程操作 前,取得lock,然後sum++,再unlock即可.每個線程的代碼將像這樣
add()
{
pthread_mutex_lock(lock_s);
sum++;
pthread_mutex_unlock(lock_s);
}
如果操作比較復雜,假設線程t0,t1,t2的操作是sum++,而線程t3則是在sum到達100的時候,列印出一條信息,並對sum清零. 這種情況下,如果只用mutex, 則t3需要一個循環,每個循環里先取得lock_s,然後檢查sum的狀態,如果sum>=100,則列印並清零,然後unlock.如果sum& lt;100,則unlock,並sleep()本線程合適的一段時間.
這個時候,t0,t1,t2的代碼不變,t3的代碼如下
print()
{
while (1)
{
pthread_mutex_lock(lock_s);
if(sum<100)
{
printf(「sum reach 100!」);
pthread_mutex_unlock(lock_s);
}
else
{
pthread_mutex_unlock(lock_s);
my_thread_sleep(100);
return OK;
}
}
}
這種辦法有兩個問題
1) sum在大多數情況下不會到達100,那麼對t3的代碼來說,大多數情況下,走的是else分支,只是lock和unlock,然後sleep().這浪費了CPU處理時間.
2) 為了節省CPU處理時間,t3會在探測到sum沒到達100的時候sleep()一段時間.這樣卻又帶來另外一個問題,亦即t3響應速度下降.可能在sum到達200的時候,t4才會醒過來.
3) 這樣,程序員在設置sleep()時間的時候陷入兩難境地,設置得太短了節省不了資源,太長了又降低響應速度.真是難辦啊!
這個時候,condition variable內褲外穿,從天而降,拯救了焦頭爛額的你.
你首先定義一個condition variable.
pthread_cond_t cond_sum_ready=PTHREAD_COND_INITIALIZER;
t0,t1,t2的代碼只要後面加兩行,像這樣
add()
{
pthread_mutex_lock(lock_s);
sum++;
pthread_mutex_unlock(lock_s);
if(sum>=100)
pthread_cond_signal(&cond_sum_ready);
}
而t3的代碼則是
print
{
pthread_mutex_lock(lock_s);
while(sum<100)
pthread_cond_wait(&cond_sum_ready, &lock_s);
printf(「sum is over 100!」);
sum=0;
pthread_mutex_unlock(lock_s);
return OK;
}
注意兩點:
1) 在thread_cond_wait()之前,必須先lock相關聯的mutex, 因為假如目標條件未滿足,pthread_cond_wait()實際上會unlock該mutex, 然後block,在目標條件滿足後再重新lock該mutex, 然後返回.
2) 為什麼是while(sum<100),而不是if(sum<100) ?這是因為在pthread_cond_signal()和pthread_cond_wait()返回之間,有時間差,假設在這個時間差內,還有另外一 個線程t4又把sum減少到100以下了,那麼t3在pthread_cond_wait()返回之後,顯然應該再檢查一遍sum的大小.這就是用 while的用意
8、linux 信號量操作函數
semget()
可以使用系統調用semget()創建一個新的信號量集，或者存取一個已經存在的信號量集：
系統調用：semget();
原型：intsemget(key_t key,int nsems,int semflg);
返回值：如果成功，則返回信號量集的IPC標識符。如果失敗，則返回-1：errno=EACCESS(沒有許可權)
EEXIST(信號量集已經存在，無法創建)
EIDRM(信號量集已經刪除)
ENOENT(信號量集不存在，同時沒有使用IPC_CREAT)
ENOMEM(沒有足夠的內存創建新的信號量集)
ENOSPC(超出限制)
系統調用semget()的第一個參數是關鍵字值（一般是由系統調用ftok()返回的）。系統內核將此值和系統中存在的其他的信號量集的關鍵字值進行比 較。打開和存取操作與參數semflg中的內容相關。IPC_CREAT如果信號量集在系統內核中不存在，則創建信號量集。IPC_EXCL當和 IPC_CREAT一同使用時，如果信號量集已經存在，則調用失敗。如果單獨使用IPC_CREAT，則semget()要麼返回新創建的信號量集的標識 符，要麼返回系統中已經存在的同樣的關鍵字值的信號量的標識符。如果IPC_EXCL和IPC_CREAT一同使用，則要麼返回新創建的信號量集的標識 符，要麼返回-1。IPC_EXCL單獨使用沒有意義。參數nsems指出了一個新的信號量集中應該創建的信號量的個數。信號量集中最多的信號量的個數是 在linux/sem.h中定義的：
#defineSEMMSL32/*<=512maxnumofsemaphoresperid*/
下面是一個打開和創建信號量集的程序：
intopen_semaphore_set(key_t keyval,int numsems)
{
intsid;
if(!numsems)
return(-1);
if((sid=semget(mykey,numsems,IPC_CREAT|0660))==-1)
{
return(-1);
}
return(sid);
}
};
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semop()
系統調用：semop();
調用原型：int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsign ednsops);
返回值：0，如果成功。-1，如果失敗：errno=E2BIG(nsops大於最大的ops數目)
EACCESS(許可權不夠)
EAGAIN(使用了IPC_NOWAIT，但操作不能繼續進行)
EFAULT(sops指向的地址無效)
EIDRM(信號量集已經刪除)
EINTR(當睡眠時接收到其他信號)
EINVAL(信號量集不存在,或者semid無效)
ENOMEM(使用了SEM_UNDO,但無足夠的內存創建所需的數據結構)
ERANGE(信號量值超出范圍)
第一個參數是關鍵字值。第二個參數是指向將要操作的數組的指針。第三個參數是數組中的操作的個數。參數sops指向由sembuf組成的數組。此數組是在linux/sem.h中定義的：
/*semop systemcall takes an array of these*/
structsembuf{
ushortsem_num;/*semaphore index in array*/
shortsem_op;/*semaphore operation*/
shortsem_flg;/*operation flags*/
sem_num將要處理的信號量的個數。
sem_op要執行的操作。
sem_flg操作標志。
如果sem_op是負數，那麼信號量將減去它的值。這和信號量控制的資源有關。如果沒有使用IPC_NOWAIT，那麼調用進程將進入睡眠狀態，直到信號 量控制的資源可以使用為止。如果sem_op是正數，則信號量加上它的值。這也就是進程釋放信號量控制的資源。最後，如果sem_op是0，那麼調用進程 將調用sleep()，直到信號量的值為0。這在一個進程等待完全空閑的資源時使用。