一、如何建立线程
用到的头文件
(a)pthread.h
(b)semaphore.h
(c) stdio.h
(d)string.h
定义线程标识
pthread_t
创建线程
pthread_create
对应了一个函数作为线程的程序段
注意的问题
要保证进程不结束（在创建线程后加死循环）
在线程中加入While(1)语句，也就是死循环，保证进程不结束。
二、控制线程并发的函数
sem_t：信号量的类型
sem_init：初始化信号量
sem_wait：相当于P操作
sem_post：相当于V操作
三、实现原形系统
父亲、母亲、儿子和女儿的题目：
桌上有一只盘子，每次只能放入一只水果。爸爸专放苹果，妈妈专放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果。分别用P，V操作和管程实现
每个对应一个线程
pthread_t father father进程
pthread_t mother mother进程
pthread_t son son进程
pthread_t daughter daughter进程
盘子可以用一个变量表示
sem_t empty
各线程不是只做一次，可以是无限或有限次循环
用While(1)控制各线程无限次循环
输出每次是那个线程执行的信息
printf("%s\n",(char *)arg)通过参数arg输出对应线程执行信息
编译方法
gcc hex.c -lpthread
生成默认的可执行文件a.out
输入./a.out命令运行
查看结果：程序连续运行显示出
father input an apple.
daughter get an apple.
mother input an orange.
son get an orange.
mother input an orange.
son get an orange.
………………..
四、程序源代码
#include <stdio.h>
#include<string.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
sem_t empty //定义信号量
sem_t applefull
sem_t orangefull
void *procf(void *arg) //father线程
{
while(1){
sem_wait(&empty)//P操作
printf("%s\n",(char *)arg)
sem_post(&applefull)//V操作
sleep(7)
}
}
void *procm(void *arg) //mother线程
{
while(1){
sem_wait(&empty)
printf("%s\n",(char *)arg)
sem_post(&orangefull)
sleep(3)
}
}
void *procs(void *arg) //son线程
{
while(1){
sem_wait(&orangefull)
printf("%s\n",(char *)arg)
sem_post(&empty)
sleep(2)
}
}
void *procd(void *arg) //daughter线程
{
while(1){
sem_wait(&applefull)
printf("%s\n",(char *)arg)
sem_post(&empty)
sleep(5)
}
}
main()
{
pthread_t father //定义线程
pthread_t mother
pthread_t son
pthread_t daughter
sem_init(&empty, 0, 1) //信号量初始化
sem_init(&applefull, 0, 0)
sem_init(&orangefull, 0, 0)
pthread_create(&father,NULL,procf,"father input an apple.") //创建线程
pthread_create(&mother,NULL,procm,"mother input an orange.")
pthread_create(&daughter,NULL,procd,"daughter get an apple.")
pthread_create(&son,NULL,procs,"son get an orange.")
while(1){} //循环等待
}
另外,站长团上有产品团购,便宜有保证
1.声明信号量sem_t sem1
2.初始化信号量sem_init(&sem1,0,1)
3.sem_post和sem_wait函数配合使用来达到线程同步
4.释放信号量int sem_destroy (sem_t *sem1)
这个问题需要的知识主要包括：
1 多进程间进行通信；
2 使用同步信号量（semaphore）和互斥信号量（mutex）进行数据保护。
参考代码如下，可以参照注释辅助理解：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define N 2 // 消费者或者生产者的数目
#define M 10 // 缓冲数目
int in = 0 // 生产者放置产品的位置
int out = 0 // 消费者取产品的位置
int buff[M] = {0} // 缓冲初始化为0， 开始时没有产品
sem_t empty_sem // 同步信号量， 当满了时阻止生产者放产品
sem_t full_sem // 同步信号量， 当没产品时阻止消费者消费
pthread_mutex_t mutex // 互斥信号量， 一次只有一个线程访问缓冲
int product_id = 0 //生产者id
int prochase_id = 0 //消费者id
/* 打印缓冲情况 */
void print()
{
int i
for(i = 0 i < M i++)
printf("%d ", buff[i])
printf("\n")
}
/* 生产者方法 */
void *product()
{
int id = ++product_id
while(1)
{
// 用sleep的数量可以调节生产和消费的速度，便于观察
sleep(1)
//sleep(1)
sem_wait(&empty_sem)
pthread_mutex_lock(&mutex)
in = in % M
printf("product%d in %d. like: \t", id, in)
buff[in] = 1
print()
++in
pthread_mutex_unlock(&mutex)
sem_post(&full_sem)
}
}
/* 消费者方法 */
void *prochase()
{
int id = ++prochase_id
while(1)
{
// 用sleep的数量可以调节生产和消费的速度，便于观察
sleep(1)
//sleep(1)
sem_wait(&full_sem)
pthread_mutex_lock(&mutex)
out = out % M
printf("prochase%d in %d. like: \t", id, out)
buff[out] = 0
print()
++out
pthread_mutex_unlock(&mutex)
sem_post(&empty_sem)
}
}
int main()
{
pthread_t id1[N]
pthread_t id2[N]
int i
int ret[N]
// 初始化同步信号量
int ini1 = sem_init(&empty_sem, 0, M)
int ini2 = sem_init(&full_sem, 0, 0)
if(ini1 && ini2 != 0)
{
printf("sem init failed \n")
exit(1)
}
//初始化互斥信号量
int ini3 = pthread_mutex_init(&mutex, NULL)
if(ini3 != 0)
{
printf("mutex init failed \n")
exit(1)
}
// 创建N个生产者线程
for(i = 0 i < N i++)
{
ret[i] = pthread_create(&id1[i], NULL, product, (void *)(&i))
if(ret[i] != 0)
{
printf("product%d creation failed \n", i)
exit(1)
}
}
//创建N个消费者线程
for(i = 0 i < N i++)
{
ret[i] = pthread_create(&id2[i], NULL, prochase, NULL)
if(ret[i] != 0)
{
printf("prochase%d creation failed \n", i)
exit(1)
}
}
//销毁线程
for(i = 0 i < N i++)
{
pthread_join(id1[i],NULL)
pthread_join(id2[i],NULL)
}
exit(0)
}
在Linux下编译的时候，要在编译命令中加入选项-lpthread以包含多线程支持。比如存储的C文件为demo.c,要生成的可执行文件为demo。可以使用命令：
gcc demo.c -o demo -lpthread
程序中为便于观察，使用了sleep(1)来暂停运行，所以查看输出的时候可以看到，输出是每秒打印一次的。
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