线程能有效地增强不同执行程序之间的通信效率。在大多数的操作系统中,独立进程之间的通信需要与核心交互,以提供进程通信所需的缓冲区。因为父进程的全局变量,在创建子进程后,两者也是分开存放的,所以即使父子进程之间也不能通过全局变量进行通信。可是,由于在同一进程中

admin2016-05-14  22

问题 线程能有效地增强不同执行程序之间的通信效率。在大多数的操作系统中,独立进程之间的通信需要与核心交互,以提供进程通信所需的缓冲区。因为父进程的全局变量,在创建子进程后,两者也是分开存放的,所以即使父子进程之间也不能通过全局变量进行通信。可是,由于在同一进程中的线程共享进程的内存空间,如一个线程修改了存储空间中的一项数据,其他线程访问该数据项时也会获得改变了的结果。因此子线程之间就能通过进程的全局变量进行通信。
编一个C程序,使用进程的全局变量作为输入输出的缓冲区,线程1一次读入一个字符串,将其存入缓冲区,线程2从缓冲区取出数据,输出打印,用线程的互斥锁实现两个线程间韵同步。程序调试成功后用I/O转向再测试程序,标准输入输出都改为文件。

选项

答案实现该功能的C程序为程序清单15-2。 在程序清单15-2的pthread_comm.c中,主线程创建两个线程,线程1一次读入一个字符串,将其存入缓冲区,线程2从缓冲区取出数据,输出打印。主线程先创建两个子线程,再初始化锁变量,使缓冲区初态为空,通过pthread_join等待子线程终止。当一个线程1将字符串存入缓冲区后,缓冲区状态为已存入,线程2将缓冲区中的字符串取出并打印,缓冲区状态为空,两个线程用互斥锁pthread_rnutex_lock和缓冲区状态标志flag实现互斥和同步,如此循环执行。注意,当一个线程用pthread_mutex_lock上锁,进入临界区后,当发现根据buf的flag标志不能进行存入或取出数据时,就要执行pthread_mutex_unlock操作,以让另一个进程通过pthread_mutex_lock操作进入临界区。当然本进程也可能如此循环地执行pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock,这就是“自旋锁”。 为了节省处理机时间,可以在这种情况下插入sleep语句,但这与线程的同步无关。 程序清单15-2:pthread_mutex.c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<pthread.h> #include<string.h> pthread_mutex_t lock=PAHREAD_MUAEX_INIAIALIZER; /*初始化锁后,锁是关闭的*/ struct buf_s{ int flag; char buffer[256]; }buf; main() { pthread_t th_1,th_2;/*两个线程*/ void *put_buf();/*线程1执行的输入和存人缓冲区的函数*/ void *get_buf();/*线程2执行的从缓冲区读出和打印的函数*/ pthread_create(&th_1,NULL,put_buf,NULL);/*创建线程l*/ pthread_create(&th_2,NULL,get_buf,NULL);/*创建线程2*/ buf.flag=0;/*设置初态为缓冲区空*/ pthread_join(th_1,NULL);/*等待子线程1结束*/ pthread_join(th_2,NULL);/*等待子线程2结束*/ } void*put buf()/*线程1并发执行的函数*/ { while(1){ pthread_mutex_lock(&lock)j/*关锁,竞争buf*/ if(buf.flag==0){/*缓冲区空*/ printf("th_1:input string:"); gets(buf.buffer); if(strlen(buf.buffer)!=0)/*读入空串,设置终止运行标志*/ buf.flag=1; else{ buf.flag=2;/*设置终止运行标志*/ } }else Sleep(1); pthread_mutex_unlock(&lock);/*开锁*/ } } void*get_buf()/*线程2并发执行的函数*/ { while(1){ pthread_mutex_lock(&lock);/*关锁,竟争buf*f if(buf.flag==1){/*缓冲区中已存入信息*/ printf("th_2 print:%s.\n",buf.buffer);/*输出缓冲区中信息*/ buf.flag=0;/*缓冲区空标志*/ }else if(buf.flag==2)/*终止运行标志*/ exit(0); else sleep(1); pthread mutex_unlock(&lock);/*开锁*/ } }。

解析
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