c - 在 C 中的两个函数上使用 pthread

Question

我对 pthreads 完全陌生，在我看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，我们暂时称它们为 X 和 Y，它们都适用于内存中的块。如果一个线程正在运行 XI 不希望任何其他线程在同一块上调用 X 或 Y，我如何确保这永远不会发生？

我是否需要对某些块值的功能进行互斥锁？

Answer 1

您将需要使用互斥锁。

你不应该锁定代码，你应该锁定数据。为每个块创建一个互斥锁，并在函数对块进行操作时将其锁定，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函数。这些函数确保一次只有一个线程可以获得锁（如果您只是使用一个变量来指示您的块正在被使用，那么您将遇到该变量而不是块的并发问题）。

网上有很多教程。谷歌“pthread 教程”，你应该找到足够的东西让自己开始。

Answer 2

您使用互斥锁锁定资源（在本例中为内存块）。或者，您可以仅锁定读取/更新该内存区域的函数代码部分。这称为临界区，需要不同的编码方法。这意味着您的线程可以自由操作，除非它们遇到与资源交互的部分。

第一种方法更容易实现——对整个函数 X 或 Y 来说只是全有或全无的方法。

Answer 3

也许一些演示代码是有序的。假设你有一个像这样的块头：

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

您可以通过在此结构中添加互斥变量来保护块：

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

然后你需要更新这个结构的初始化函数来初始化锁：

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块的函数）需要获取锁并在退出时释放它：

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;
}

即使在错误返回路径中，您也需要小心确保解锁互斥锁。

Answer 4

Multi-threaded programming is really better resolved using in higher level languages. Some things are difficult to understand in C, and, in my opinion, mutli-threading is one of them. I've found Java gave me a better feel for the issues and problems. It has easier to understand concepts and easier to read documentation. A C++ framework such as Poco or Qt would also be better if Java is not your thing.

As others have said, conceptually you want to lock resources (in your case a section of memory). Semaphores, as a concept, fit this problem much better than mutex does. I would research semaphores and just think of mutexes as a building block of semaphores. If you ask me, a mutex is a poorly named binary semaphore.