linux 同步等待
对于多进程并发的程序，进程之间的同步等待是非常重要的。而在Linux中，同步等待的实现有多种方式。本文将介绍几种常见的同步等待方式，并对它们进行详细分析和讨论。
1.信号量
信号量是一种非常常见的同步等待机制，它可以用来实现多个进程之间的同步操作。当一个进程需要访问一个共享资源时，它需要使用sem_wait()函数来获取该资源的访问权限，如果该资源已经被其他进程占用，则该进程会被挂起，直到该资源被释放为止。当一个进程访问完该资源后，需要使用sem_post()函数来释放该资源。
下面是一个简单的使用信号量进行同步等待的示例：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
intmain()
{
intsemid;
structsembufsembuf;
key_tkey;
//创建信号量
if((key=ftok(".",'a'))==-1){
perror("ftok");
exit(-1);
}
if((semid=semget(key,1,IPC_CREAT|0666))==-1){
perror("semget");
exit(-1);
}
//初始化信号量
semctl(semid,0,SETVAL,0);
//等待信号量
sembuf.sem_num=0;
sembuf.sem_op=-1;
sembuf.sem_flg=SEM_UNDO;
if(semop(semid,&sembuf,1)==-1){
perror("semop");
exit(-1);
}
printf("HelloWorld!\n");
//释放信号量
sembuf.sem_num=0;
sembuf.sem_op=1;
sembuf.sem_flg=SEM_UNDO;
if(semop(semid,&sembuf,1)==-1){
perror("semop");
exit(-1);
}
return0;
}
2.条件变量
条件变量是另一种常见的同步等待机制，它可以用来实现进程之间的通信和同步。当一个进程需要等待某个条件满足时，它可以使用pthread_cond_wait()函数来等待该条件的发生。当另一个进程满足该条件后，它需要使用pthread_cond_signal()或pthread_cond_broadcast()函数来通知等待的进程。
下面是一个简单的使用条件变量进行同步等待的示例：
#include
#include
#include
#include
intflag=0;
pthread_mutex_tmutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_tcond=PTHREAD_COND_INITIALIZER;
void*thread_func(void*arg)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
printf("Thread:Waitforcondition...\n");
while(flag==0){
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
}
printf("Thread:Conditionsatisfied.\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_ttid;
intret;
//创建线程
ret=pthread_create(&tid,NULL,thread_func,NULL);
if(ret!=0){
perror("pthread_create");
exit(-1);
}
sleep(1);
//修改条件
pthread_mutex_lock(&mutex);
flag=1;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
//等待线程退出
ret=pthread_join(tid,NULL);
if(ret!=0){
perror("pthread_join");
exit(-1);
}
return0;
}
3.互斥锁
互斥锁是一种常见的同步等待机制，它可以用来保护共享资源的访问。当一个进程需要访问一个共享资源时，它需要使用pthread_mutex_lock()函数来获取该资源的访问权限，如果该资源已经被其他进程占用，则该进程会被挂起，直到该资源被释放为止。当一个进程访问完该资源后，需要使用pthread_mutex_unlock()函数来释放该资源。
下面是一个简单的使用互斥锁进行同步等待的示例：
#include
#include
#include
#include
intcounter=0;
pthread_mutex_tmutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void*thread_func(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<1000000;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
counter++;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_ttid1,tid2;
intret;
//创建线程
ret=pthread_create(&tid1,NULL,thread_func,NULL);
if(ret!=0){
perror("pthread_create");
exit(-1);
}
ret=pthread_create(&tid2,NULL,thread_func,NULL);
if(ret!=0){
perror("pthread_create");
exit(-1);
}
//等待线程退出
ret=pthread_join(tid1,NULL);
if(ret!=0){
perror("pthread_join");
exit(-1);
}
ret=pthread_join(tid2,NULL);
if(ret!=0){
perror("pthread_join");
exit(-1);
}
printf("Counter:%d\n",counter);
return0;
}
4.文件锁
文件锁是一种比较特殊的同步等待机制，它可以用来保护一个文件的访问。当一个进程需要访问一个文件时，它可以使用fcntl()函数来获取该文件的锁，如果该文件已经被其他进程占用，则该进程会被挂起，直到该文件被释放为止。当一个进程访问完该文件后，需要使用fcntl()函数来释放该文件。
下面是一个简单的使用文件锁进行同步等待的示例：
#include
#include
#include
#include
intmain()
{
intfd;
structflockflock;
//打开文件
if((fd=open("test.txt",O_RDWR))==-1){
perror("open");
exit(-1);
}
//获取文件锁
flock.l_type=F_WRLCK;
flock.l_whence=SEEK_SET;
flock.l_start=0;
flock.l_len=0;
if(fcntl(fd,F_SETLKW,&flock)==-1){
perror("fcntl");
exit(-1);
}
printf("HelloWorld!\n");
//释放文件锁
flock.l_type=F_UNLCK;
if(fcntl(fd,F_SETLK,&flock)==-1){
perror("fcntl");
exit(-1);
}
return0;
}
总结
本文介绍了Linux下常见的几种同步等待机制，包括信号量、条件变量、互斥锁和文件锁。这些机制各有优缺点，可以根据实际情况选择适合自己的机制来实现进程之间的同步等待。
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