在C中的两个函数上使用pthreads

Question

我对pthread完全陌生，在我浏览过的所有网站上似乎都有很多不必要的信息。

我有两个函数，现在暂时将它们称为X和Y，它们都在内存中的块上工作。 如果一个线程正在运行XI，而又不希望其他任何线程在同一块上调用X或Y，那么如何确保这种情况永远不会发生呢？

我是否需要互斥锁定某些块值的功能？

Answer 1

您将需要使用互斥锁。

您不应锁定代码，而应锁定数据。 为每个块创建一个互斥锁，并在对该块执行功能时将其锁定，然后在完成时将其解锁。

互斥锁是由pthread.h pthread_mutex_t定义的类型。 提供了锁定和解锁互斥锁的功能。 这些函数确保一次仅一个线程可以获得一个锁（如果您只是使用一个变量来指示正在使用您的块，则该变量而不是块将具有并发性问题）。

在线上有许多教程。 Google的“ pthread教程”，您应该找到足够的入门知识。

Answer 2

使用互斥锁锁定资源（在本例中为内存块）。 或者，您可以仅锁定功能代码中读取/更新该内存区域的部分。 这被称为关键部分，并且需要不同的编码方式。 这意味着您的线程可以自由操作，除非它们到达与资源交互的那一部分。

第一种方法更易于实现-整个函数X或Y只需采用全有或全无的方法。

Answer 3

也许一些演示代码是有序的。 假设您有一个像这样的块头：

struct block {
    void *data;
    size_t len;
};

您可以通过向此结构添加互斥变量来保护该块：

struct block {
    void *data;
    size_t len;
    pthread_mutex_t lock;
};

然后，您需要为此结构更新初始化函数以初始化锁：

struct block *new_block(size_t len)
{
    struct block *b = malloc(sizeof *b);
    b->data = malloc(len);
    b->len = len;

    pthread_mutex_init(&b->lock, NULL);

    return b;
}

然后，X和Y函数（以及任何其他读取或写入该块的函数）需要获取该锁并在出口处释放它：

int x(struct block *b)
{
    int retval;

    pthread_mutex_lock(&b->lock);

    /* code */

    pthread_mutex_unlock(&b->lock);
    return retval;
}

int y(struct block *b)
{
    int retval;

    pthread_mutex_lock(&b->lock);

    /* code */

    pthread_mutex_unlock(&b->lock);
    return retval;
}

您还需要注意即使在错误返回路径中也要解锁互斥锁。

Answer 4

使用高级语言确实可以更好地解决多线程编程问题。 有些事情用C语言很难理解，我认为，多线程是其中之一。 我发现Java使我对这些问题有了更好的了解。 它使概念更容易理解，文档也更容易阅读。 如果您不喜欢Java，那么Poco或Qt之类的C ++框架也会更好。

正如其他人所说，从概念上讲，您想锁定资源（在您的情况下为一部分内存）。 作为一个概念，信号量比互斥量更适合解决此问题。 我会研究信号量，而只是将互斥锁视为信号量的构建块。 如果您问我，互斥锁是一个名称不正确的二进制信号量。