嵌入式（条件 变量和线程池）
发布时间：2022-12-05 13:00:11 所属栏目：Linux 来源：
导读： 条件变量
应用场景：生产者消费者问题，是线程同步的一种手段。
必要性：为了实现等待某个资源，让线程休眠。提高运行效率
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,
应用场景：生产者消费者问题，是线程同步的一种手段。
必要性：为了实现等待某个资源，让线程休眠。提高运行效率
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,
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条件变量 应用场景：生产者消费者问题，是线程同步的一种手段。 必要性：为了实现等待某个资源，让线程休眠。提高运行效率 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex); int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex, const struct timespec *restrict abstime); int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); 使用步骤： 初始化： 静态初始化 pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; //初始化条件变量 pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; //初始化互斥量 或使用动态初始化 pthread_cond_init(&cond); 生产资源线程： pthread_mutex_lock(&mutex); 开始产生资源 pthread_cond_sigal(&cond); //通知一个消费线程 或者 pthread_cond_broadcast(&cond); //广播通知多个消费线程 pthread_mutex_unlock(&mutex); 消费者线程： pthread_mutex_lock(&mutex); while （如果没有资源）{ //防止惊群效应 pthread_cond_wait(&cond, &mutex); } 有资源了，消费资源 pthread_mutex_unlock(&mutex); 注意： 1 pthread_cond_wait(&cond, &mutex)，在没有资源等待是是先unlock 休眠，等资源到了，再lock 所以pthread_cond_wait 和 pthread_mutex_lock 必须配对使用。 在这里插入图片描述 2 如果pthread_cond_signal或者pthread_cond_broadcast 早于 pthread_cond_wait ，则有可能会丢失信号。 3 pthead_cond_broadcast 信号会被多个线程收到，这叫线程的惊群效应。所以需要加上判断条件while循环。 #include #include #include #include pthread_cond_t hasTaxi=PTHREAD_COND_INITIALIZER; pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; struct taxi{ struct taxi *next; int num; }; struct taxi *Head=NULL; void *taxiarv(void *arg){ printf("taxi arrived thread\n"); pthread_detach(pthread_self()); struct taxi *tx; int i=1; while(1){ tx = malloc(sizeof(struct taxi)); tx->num = i++; printf("taxi %d comming\n",tx->num); pthread_mutex_lock(&lock); tx->next = Head; Head = tx; pthread_cond_signal(&hasTaxi); //pthread_cond_broadcast(&hasTaxi); pthread_mutex_unlock(&lock); sleep(1); } pthread_exit(0); } void *takeTaxi(void *arg){ printf("take taxi thread\n"); pthread_detach(pthread_self()); struct taxi *tx; while(1){ pthread_mutex_lock(&lock); while(Head==NULL) { pthread_cond_wait(&hasTaxi,&lock); } tx = Head; Head=tx->next; printf("%d,Take taxi %d\n",(int)arg,tx->num); free(tx); pthread_mutex_unlock(&lock); } pthread_exit(0); } int main() { pthread_t tid1,tid2,tid3; pthread_create(&tid1,NULL,taxiarv,NULL); pthread_create(&tid2,NULL,takeTaxi,(void*)1); pthread_create(&tid2,NULL,takeTaxi,(void*)2); pthread_create(&tid2,NULL,takeTaxi,(void*)3); while(1) { sleep(1); } } 线程池概念和使用 概念： 通俗的讲就是一个线程的池子，可以循环的完成任务的一组线程集合 必要性： 我们平时创建一个线程，完成某一个任务，等待线程的退出。但当需要创建大量的线程时，假设T1为创建线程时间，T2为在线程任务执行时间，T3为线程销毁时间，当 T1+T3 > T2，这时候就不划算了，使用线程池可以降低频繁创建和销毁线程所带来的开销，任务处理时间比较短的时候这个好处非常显著。 线程池的基本结构： 1 任务队列，存储需要处理的任务，由工作线程来处理这些任务 2 线程池工作线程，它是任务队列任务的消费者，等待新任务的信号 在这里插入图片描述 线程池的实现： 1创建线程池的基本结构： 任务队列链表 typedef struct Task; 线程池结构体 typedef struct ThreadPool; 2.线程池的初始化： pool_init() { 创建一个线程池结构 实现任务队列互斥锁和条件变量的初始化 创建n个工作线程 } 3.线程池添加任务 pool_add_task { 判断是否有空闲的工作线程 给任务队列添加一个节点 给工作线程发送信号newtask } 4.实现工作线程 workThread { while(1){ 等待newtask任务信号 从任务队列中删除节点 执行任务 } } 5.线程池的销毁 pool_destory { 删除任务队列链表所有节点，释放空间 删除所有的互斥锁条件变量 删除线程池，释放空间 } 编译错误： error: ‘ThreadPool {aka struct ThreadPool}’ has no member named ‘head’ 意义：ThreadPool 结构体没有head这个成员。 解决：检查是否拼写错误。 error: too few arguments to function ‘pthread_mutex_init’ 意思：pthread_mutex_init这个函数参数少了 解决：检查函数的参数，添加对应的参数 #include #include #include #include #define POOL_NUM 10 typedef struct Task { void *(*func)(void *arg); void *arg; struct Task *next; }Task; typedef struct ThreadPool { pthread_mutex_t taskLock; pthread_cond_t newTask; pthread_t tid[POOL_NUM]; Task *queue_head; int busywork; }ThreadPool; ThreadPool *pool; void *workThread(void *arg) { while(1) { pthread_mutex_lock(&pool->taskLock); pthread_cond_wait(&pool->newTask,&pool->taskLock); Task *ptask = pool->queue_head; pool->queue_head = pool->queue_head->next; pthread_mutex_unlock(&pool->taskLock); ptask->func(ptask->arg); 线程池linux_linux线程池_linux epoll 线程池 pool->busywork--; } } void *realwork(void *arg) { printf("Finish work %d\n",(int)arg); } void pool_add_task(int arg) { Task *newTask; pthread_mutex_lock(&pool->taskLock); while(pool->busywork>=POOL_NUM) { pthread_mutex_unlock(&pool->taskLock); usleep(10000); pthread_mutex_lock(&pool->taskLock); } pthread_mutex_unlock(&pool->taskLock); newTask = malloc(sizeof(Task)); newTask->func = realwork; newTask->arg = arg; pthread_mutex_lock(&pool->taskLock); Task *member = pool->queue_head; if(member==NULL) { pool->queue_head = newTask; } else { while(member->next!=NULL) { member=member->next; } member->next = newTask; } pool->busywork++; pthread_cond_signal(&pool->newTask); pthread_mutex_unlock(&pool->taskLock); } void pool_init() { pool = malloc(sizeof(ThreadPool)); pthread_mutex_init(&pool->taskLock,NULL); pthread_cond_init(&pool->newTask,NULL); pool->queue_head = NULL; pool->busywork=0; for(int i=0;i<POOL_NUM;i++) { pthread_create(&pool->tid[i],NULL,workThread,NULL); } } void pool_destory(){ Task *head; while(pool->queue_head!=NULL) { head = pool->queue_head; pool->queue_head = pool->queue_head->next; free(head); } pthread_mutex_destroy(&pool->taskLock); pthread_cond_destroy(&pool->newTask); free(pool); } int main(){ pool_init(); sleep(20); for(int i=1;i<=20;i++) { pool_add_task(i); } sleep(5); pool_destory(); } 线程的GDB调试： 设置断点 b 行号 运行 run 显示线程 info thread 切换线程 thread id GDB为特定线程设置断点 break location thread id GDB设置线程锁线程池linux， set scheduler-locking on/off on：其他线程会暂停。可以单独调试一个线程 b 6 thread 3 第三个线程第六行设断点。 （编辑：拼字网 - 核心网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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