【学习嵌入式day-26-线程间通信】

遍历找到/home/linux/Music目录下的指定文件

#include "../head.h"int is_target_file(char *pfilename)
{//定义一个指针，找到'.'的位置，如果指针为NULL，则没有找到'.'char *lastname = NULL;while(*pfilename != '\0'){if('.' == *pfilename){lastname = pfilename;//指针走到‘.’的位置}pfilename++;}if(NULL == lastname){return 0;}/*//定义一个指针，先走到末尾'\0'的位置，当指针不等于'.'的时候进入循环，//指针减减，往前走，走到'.'的位置，退出循环char *ptmp = NULL;ptmp = pfilname + strlen(pfilename);while(ptmp >= pfilename && ptmp != '\0'){ptmp--;}*/if(0 == strcmp(lastname, ".mp3") || 0 == strcmp(lastname, ".mp4") ||0 == strcmp(lastname, ".avi") || 0 == strcmp(lastname, ".rmvb") || 0 == strcmp(lastname, ".flv") || 0 == strcmp(lastname, ".wma") ||0 == strcmp(lastname, ".txt")){return 1;}return 0;
}//遍历home目录，找到/home/linux/music
int listdir(char *dirpath)
{//opendir打开/home目录DIR *dp = NULL;struct dirent *pp = NULL;char tmpbuff[1096] = {0};dp = opendir(dirpath);if(NULL == dp){perror("fail to opendir");return -1;}//readdir读目录while(1){pp = readdir(dp);if(NULL == pp){break;}if('.' == pp->d_name[0]){continue;}sprintf(tmpbuff, "%s/%s", dirpath, pp->d_name);if(is_target_file(pp->d_name)){printf("%s\n", tmpbuff);}}closedir(dp);return 0;
}int main(void)
{listdir("/home/linux/Music");return 0;
}

创建四个进程

#include "../head.h"//线程参数类型
typedef struct pthread_arg
{pthread_t tid;          //存放线程IDchar threadname[32];    //线程名称int sleeptime;          //睡眠时间
}pthread_arg_t;
void *thread(void *arg)
{pthread_arg_t *parg = arg;printf("%s(TID:%#lx)开始执行\n", parg->threadname, parg->tid);while(1){sleep(parg->sleeptime);printf("%s正在执行\n", parg->threadname);}return NULL;
}int main(void)
{int i = 0;pthread_arg_t args[4] = {{0, "采集线程", 1},{0, "存储线程", 2},{0, "显示线程", 5},{0, "日志线程", 10},};for(i = 0; i < 4; i++){pthread_create(&args[i].tid, NULL, thread, &args[i]);}for(i = 0; i < 4; i++){pthread_join(args[i].tid, NULL);}return 0;
}

线程属性

线程创建pthread_create()，第二个参数可以传属性参数（加入属性、分离属性）

线程属性

• 加入属性：线程技术需要pthread_join手动回收
• 分离属性：线程结束后系统自动回收线程空间

函数接口

• pthread_attr_init（初始化）

• pthread_attr_setdetachstate（设置属性）

• pthread_attr_destroy

区别

• 分离属性：
  • 分离属性可以等到线程结束后，操作系统自动回收空间
  • 不需要调用pthread_join回收线程空间
• 加入属性：
  • 可以回收线程结束的状态
  • 可以完成线程间的同步

#include "../head.h"void *thread1(void *arg)
{sleep(5);printf("线程1结束\n");return NULL;
}
void *thread2(void *arg)
{printf("线程2结束\n");return NULL;
}int main(void)
{pthread_t tid[2];int i = 0;void*(*p[2])(void *) = {thread1, thread2};pthread_attr_t attr;pthread_attr_init(&attr);    //初始化//设置分离属性pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);for(i = 0; i < 2; i++){//第二个参数传attr参数pthread_create(&tid[i], &attr, p[i], NULL);}pthread_attr_destroy(&attr);while(1){}return 0;
}

线程间通信

概念

• 多个线程间传递信息

方式

• 采用全局变量

  • 原因
    • 进程是操作系统资源分配的最小单元
    • 每个进程空间是独立的，包含文本段+数据段（全局变量）+系统数据段
    • 一个进程间的多个线程独享栈空间，文本段、数据段、堆区在进程中是共享的
    • 多线程同时操作共享空间会引发资源竞争，需要加上互斥锁解决资源竞争问题

互斥锁

不能决定执行线程的先后顺序

概念

• 解决资源竞争的一种方式
• 只能加锁一次，加锁期间不能再次加锁，也不能强制占有一个已经加锁的锁资源，必须等待资源释放，也就是解锁后才能继续操作该锁
• 加锁和解锁中间的代码称为临界代码，也成为临界区
• 只能防止多个线程对资源的竞争，不能决定代码的先后执行顺序
• 原子操作：CPU执行原子操作时无法切换调度任务

使用方式：

• 定义互斥锁（全局变量）
• 对锁初始化
• 操作全局资源前先加锁
• 如果加锁成功，则完成对全局资源操作
• 如果加锁失败，则表示有人占用资源，必须等待其余人释放锁资源才能加锁成功
• 直到加锁成功使用该全局资源

函数接口

• phread_mutex_init

• phread_mutex_lock

• phread_mutex_unlock

• phread_mutex_destroy

#include "../head.h"int value = 100;
int num1 = 0;
int num2 = 0;
pthread_mutex_t lock;void *thread1(void *arg)
{while(1){pthread_mutex_lock(&lock);num1 = value;num2 = value;pthread_mutex_unlock(&lock);value++;}return NULL;
}
void *thread2(void *arg)
{while(1){pthread_mutex_lock(&lock);if(num1 != num2){printf("num1 = %d, num2 = %d\n", num1, num2);}pthread_mutex_unlock(&lock);}return NULL;
}int main(void)
{pthread_t tid1;pthread_t tid2;pthread_mutex_init(&lock, NULL);pthread_create(&tid1, NULL, thread1, NULL);pthread_create(&tid2, NULL, thread2, NULL);pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_mutex_destroy(&lock);return 0;
}

死锁

概念

• 多线程由于加锁解锁错误，导致程序无法继续向下运行的状态，称为死锁状态

死锁产生的四个必要条件

• 互斥条件
• 不可剥夺条件
• 请求保持条件
• 循环等待条件

避免死锁：

• 加锁顺序保持一致
• 使用pthread_mutex_trylock 替换 pthread_mutex_lock

信号量

概念

• 信号量是一种资源
• 只能完成四种操作：初始化、销毁、申请、释放
• 如果信号量资源数为0，申请资源会被阻塞等待，直到占用资源的任务释放资源，资源数部位0时，才能申请到资源并继续向下执行
• 释放资源不会阻塞
• 

函数接口

• sem_init

• sem_destroy

• sem_wait

• 释放信号量会让信号量资源数-1
• 如果信号量资源数为0，则会阻塞等待，直到有任务释放资源，才能拿到资源并继续向下执行
• sem_post

#include "../head.h"sem_t nsem;int main(void)
{//参数1：要初始化的信号量地址//参数2： 为0，线程间共享；非0，进程间共享//参数3：信号量的初始值，表示可用资源数量sem_init(&nsem, 0, 2);sem_wait(&nsem);printf("获得资源\n");sem_wait(&nsem);printf("获得资源\n");sem_post(&nsem);printf("释放资源\n");sem_wait(&nsem);printf("获得资源\n");sem_destroy(&nsem);return 0;
}