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1、了解并学习Linux多线程编程信号量和互斥锁的区别互斥量用于线程的互斥，信号量用于线程的同步。这是互斥量和信号量的根本区别，也就是互斥和同步之间的区别。互斥：是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的。同步：是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源互斥量值只能为0/1，信号量值可以为非负整数。也就是说，一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问，它不能实现多个资源的多线程互斥问
2、题。信号量可以实现多个同类资源的多线程互斥和同步。当信号量为单值信号量是，也可以完成一个资源的互斥访问。互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用，信号量可以由一个线程释放，另一个线程得到。读者优先使用互斥锁来确保同一时间只能一个进程写文件，实现互斥。使用信号量来实现访问资源的同步。首先，写者的代码应该是这样一种形式，才能保证同一时刻只有一个写者修改数据。考虑到写者对读者的影响是：当任何读者想读时，写者都必须被阻塞；并且，读者阻塞了写者并停止阻塞之前，后续的任何写者都会读者优先于执行。这就如同有一个读者队列，当第一个读者入队时，写者完全被阻塞，直到最后一个读者离开队列。据此，可以用 read
3、erCnt来统计读者的数量，而用信号量 sem_read来互斥各线程对 readerCnt的访问。/* 多线程，读者优先*/#include “stdio.h”#include#include#include#define N_WRITER 30 /写者数目#define N_READER 5 /读者数目#define W_SLEEP 1 /控制写频率#define R_SLEEP 1 /控制读频率pthread_t widN_WRITER，ridN_READER;pthread_mutex_t mutex_write;/同一时间只能一个人写文件，互斥sem_t sem_read;/同一时间只
4、能有一个人访问 readerCntint data = 0;int readerCnt = 0;void write（）int rd = rand（）;printf（“write %dn”，rd）;data = rd;void read（）printf（“read %dn”，data）;void * writer（void * in）/ while（1）/ pthread_mutex_lock（printf（“写线程id%d进入数据集n”，pthread_self（）;write（）;printf（“写线程id%d退出数据集n”，pthread_self（）;pthread_mutex_unl
5、ock（sleep（W_SLEEP）;/ pthread_exit（void *） 0）;void * reader （void * in）/ while（1）/ sem_wait（readerCnt+;if（readerCnt = 1）pthread_mutex_lock（sem_post（printf（“读线程id%d进入数据集n”，pthread_self（）;read（）;printf（“读线程id%d退出数据集n”，pthread_self（）;sem_wait（readerCnt-;if（readerCnt = 0）pthread_mutex_unlock（sem_post（sle
6、ep（R_SLEEP）;/ pthread_exit（void *） 0）;int main（）printf（“多线程，读者优先n”）;pthread_mutex_init（sem_init（int i = 0;for（i = 0; i N_WRITER; i+）pthread_create（for（i = 0; i N_READER; i+）pthread_create（sleep（1）;return 0;读者优先为了更明显的看到效果，在main函数中创建了20个写者和5个读者。注意编译时要加上-lpthread指定库。写者优先写者优先与读者优先的不同是：如果读者来，有写者等待，但有其他读者
7、正在读，新读者等。使用两个互斥锁mutex_write，mutex_read和两个信号量sem_read，sem_write来确保访问资源的互斥和同步。#include “stdio.h”#include#include#include#define N_WRITER 5 /写者数目#define N_READER 20 /读者数目#define W_SLEEP 1 /控制写频率#define R_SLEEP 0.5 /控制读频率pthread_t widN_WRITER，ridN_READER;int data = 0;int readerCnt = 0， writerCnt = 0;pth
8、read_mutex_t sem_read;pthread_mutex_t sem_write;pthread_mutex_t mutex_write;pthread_mutex_t mutex_read;void write（）int rd = rand（）;printf（“write %dn”，rd）;data = rd;void read（）printf（“read %dn”，data）;void * writer（void * in）/ while（1）/ sem_wait（/临界区，希望修改 writerCnt，独占 writerCntwriterCnt+;if（writerCnt
9、= 1）/阻止后续的读者加入待读队列pthread_mutex_lock（sem_post（pthread_mutex_lock（/临界区，限制只有一个写者修改数据printf（“写线程id%d进入数据集n”，pthread_self（）;write（）;printf（“写线程id%d退出数据集n”，pthread_self（）;pthread_mutex_unlock（sem_wait（/临界区，希望修改 writerCnt，独占 writerCntwriterCnt-;if（writerCnt = 0）/阻止后续的读者加入待读队列pthread_mutex_unlock（sem_post（
10、sleep（W_SLEEP）;/ pthread_exit（void *） 0）;void * reader （void * in）/ while（1）/ /假如写者锁定了mutex_read，那么成千上万的读者被锁在这里pthread_mutex_lock（/只被一个读者占有/临界区sem_wait（/代码段 1/临界区readerCnt+;if（readerCnt = 1）pthread_mutex_lock（sem_post（pthread_mutex_unlock（/释放时，写者将优先获得mutex_readprintf（“读线程id%d进入数据集n”，pthread_self（）;r
11、ead（）;printf（“读线程id%d退出数据集n”，pthread_self（）;sem_wait（/代码段2/临界区readerCnt-;if（readerCnt = 0）pthread_mutex_unlock（/在最后一个并发读者读完这里开始禁止写者执行写操作sem_post（sleep（R_SLEEP）;/ pthread_exit（void *） 0）;int main（）printf（“多线程，写者优先n”）;pthread_mutex_init（pthread_mutex_init（sem_init（sem_init（int i = 0;for（i = 0; i N_READER; i+）pthread_create（for（i = 0; i N_WRITER; i+）pthread_create（sleep（1）;return 0;写者优先