C语言并发编程模型实例分析

这篇文章主要介绍“C语言并发编程模型实例分析”，在日常操作中，相信很多人在C语言并发编程模型实例分析问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”C语言并发编程模型实例分析”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

1、按照指定的顺序输出

我们执行两个线程：foo1和foo2

foo1:打印step1, step3

foo2:打印step2

请用并发使得按照1 2 3 的顺序输出

答：首先两个线程执行顺序不可预判，我们必须保证打印step2之前step1就打印好了，因此需要阻塞一下step2，实现的方式是初始化sem为0，只有打印完step1后（然后进行解锁，V操作）step2才能执行

同理，只有打印完step2后才解开阻塞step3的锁，具体看代码实现就明白了

#include "csapp.c"sem_t step1_done, step2_done;void*  foo1() {    printf("test1 is done\n");    V(&step1_done);                  //step1执行完毕了，那么foo2的阻塞就会被解开    P(&step2_done);                  //测试是否step2执行完毕，    printf("test3 is done\n");    return NULL;}void* foo2() {    P(&step1_done);    printf("test2 is done\n");    V(&step2_done);                  //step2执行完毕，解开打印step的锁    return NULL;}int main(){    pthread_t tid1, tid2;    Sem_init(&step1_done, 0, 0);            //第二个参数为0：在线程之间进行， 第三个参数初始化都为零    Sem_init(&step2_done, 0, 0);    Pthread_create(&tid1, NULL, foo1, NULL);    Pthread_create(&tid2, NULL, foo2, NULL);    //保证线程执行完毕之后主线程才退出，否则线程都执行不了了    Pthread_join(tid1, NULL);    Pthread_join(tid2, NULL);    exit(0);}

2、生产者消费者模型

主要的就是在生产和消费函数中对于信号量的处理

错误实例：

void sbuf_insert(subf_t* sp, int item) {    sem_wait(&sp->mutex);  sem_wait(&sp->slots);    //将项目放进buf中    sp->buf[(++sp->rear) % (sp->n)] = item;    sem_post(&sp->items);    sem_post(&sp->mutex);}void sbuf_remove(sbuf_t* sp) {  sem_wait(&sp->mutex);  sem_wait(&sp->items);      //do works    sem_post(&sp->slots);  sem_post(&sp->mutex);}

如果我们在处理的时候先拿到 互斥锁,可能就会引起死锁

假设现在buf是满的，生产者拿到了互斥锁，但是自己因为没有空闲被 block…

此时消费者同样因为拿不到互斥锁而被 block…

其他的生产者同样也是没有 互斥锁被block…

解决方法：

比较简单，调换一下顺序就好了。相当于我们生产者、消费者在进行的时候 明确我到底要操控哪个格子 然后再拿mutex????

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <semaphore.h>typedef struct sbuf{    int *buf;                   int n;                      int front;              //第一个item    int rear;               //最后一个item    sem_t mutex;            //获取临界区的锁    sem_t slots;            //空槽数目    sem_t items;            //已经生产了的数目}subf_t;void sbuf_init(subf_t* sp, int n) {    sp->n     = n;    sp->buf   = static_cast<int *>(calloc(n, sizeof(int)));    sp->front = 0;    sp->rear  = 0;    sem_init(&sp->mutex, 0, 1);    sem_init(&sp->slots, 0, n);    sem_init(&sp->items, 0, 0);}void sbuf_deinit(subf_t*sp) {    free(sp->buf);}void sbuf_insert(subf_t* sp, int item) {    //首先应该对信号量slots判断，你生产者看中    sem_wait(&sp->slots);    sem_wait(&sp->mutex);    //将项目放进buf中    sp->buf[(++sp->rear) % (sp->n)] = item;    //CSAPP中提到，解锁的顺序一般是和加锁的顺序是相反的    sem_post(&sp->mutex);    sem_post(&sp->items);}int  sbuf_remove(subf_t* sp) {    int item;    sem_wait(&sp->items);       //我看上哪个格子的产品了    sem_wait(&sp->mutex);    item = sp->buf[(++sp->front) % (sp->n)];    sem_post(&sp->mutex);    sem_post(&sp->slots);    return item;}

3、读写锁

第一类读者、写者问题（读者优先）

• 不会让读者进行等待的，除非现在的权限是写者的

• 也就是说读者不会因为有一个写者在等待

实现：

信号量：w维护着对于critical section的访问， mutex维护这对于共享变量readcnt（当前在临界区的读者的数量）的访问

每当写者进入了临界区，就对w进行加锁????，离开就解锁。保证了任意时刻临界区最多只能有一个写者

只有第一个读者进入的时候对W加锁，最后一个才释放，那么只要还有一个读者在，其他任意的读者就能够无障碍的进入，同样会导致 写者饥饿

int readcnt = 0;sem_t ,mutex = 1, w = 1;void reader() {  while (1) {    P(&mutex);    readcnt++;    if (readcnt == 1) //第一个进入的读者      P(&w);//上锁，写者不能写了    V(&mutex);//解开对于readcnt的保护锁                P(&mutex);    readcnt--;    if (readcnt == 0)       V(&w);//最后一个读者了， 解开阻塞写者的锁    V(&mutex);//解开对readcnt的保护锁  }}void writer() {  while (1) {    P(&w);            V(&w);  }}

到此，关于“C语言并发编程模型实例分析”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！