linux 多进程的同步和互斥,linux多线程编程——同步与互斥（一）

我们在前面文章中已经分析了多线程VS多进程，也分析了线程的使用，现在我们来讲解一下linux多线程编程之同步与互斥。

现在，我们不管究竟是多线程好还是多进程好，先讲解一下，为什么要使用多线程？

一、 为什么要用多线程技术？

1、避免阻塞，大家知道，单个进程只有一个主线程，当主线程阻塞的时候，整个进程也就阻塞了，无法再去做其它的一些功能了。

2、避免CPU空转，应用程序经常会涉及到RPC，数据库访问，磁盘IO等操作，这些操作的速度比CPU慢很多，而在等待这些响应时，CPU却不能去处理新的请求，导致这种单线程的应用程序性能很差。

3、提升效率，一个进程要独立拥有4GB的虚拟地址空间，而多个线程可以共享同一地址空间，线程的切换比进程的切换要快得多。

二、 如何使用多线程技术进行编程？

下面给出个多线程程序，一个最简单的模拟售票系统，代码如下：

#include

#include

void*ticketsell1(void*);

void*ticketsell2(void*);

inttickets = 20;

intmain()

{

pthread_t id1,id2;

interror;

error = pthread_create(&id1, NULL, ticketsell1, NULL);

if(error != 0)

{

printf("pthread is not created!n");

return-1;

}

error = pthread_create(&id2, NULL, ticketsell2, NULL);

if(error != 0)

{

printf("pthread is not created!n");

return-1;

}

pthread_join(id1,NULL);

pthread_join(id2,NULL);

return0;

}

void*ticketsell1(void*arg)

{

while(1)

{

if(tickets > 0)

{

// usleep(1000);

printf("ticketse1 sells ticket:%dn",tickets--);

}

else

{

break;

}

}

return(void*)0;

}

void*ticketsell2(void*arg)

{

while(1)

{

if(tickets > 0)

{

// usleep(1000);

printf("ticketse2 sells ticket:%dn",tickets--);

}

else

{

break;

}

}

return(void*)0;

}

执行结果如下：

fs@ubuntu:~/qiang/mthread$ ./mthread1

ticketse2 sells ticket:20

ticketse2 sells ticket:19

ticketse2 sells ticket:18

ticketse2 sells ticket:17

ticketse2 sells ticket:16

ticketse2 sells ticket:15

ticketse2 sells ticket:14

ticketse2 sells ticket:13

ticketse2 sells ticket:12

ticketse2 sells ticket:11

ticketse2 sells ticket:10

ticketse2 sells ticket:9

ticketse2 sells ticket:8

ticketse2 sells ticket:7

ticketse2 sells ticket:6

ticketse2 sells ticket:4

ticketse2 sells ticket:3

ticketse2 sells ticket:2

ticketse2 sells ticket:1

ticketse1 sells ticket:5

看到结果，我们发现时能正常卖票的，一部分连续是sel2,另一部分是ticketsel1;

此时，其实存在一个隐含的问题，就是线程间的切换，在单CPU系统中，CPU是有时间片时间，时间片到了，就要执行其它的线程，假设thread1执行到if里面，但在printf执行前发生了线程切换，那么会发生什么呢？我们在这里用usleep函数(放开程序中的usleep注释行)进行强制模拟切换;

我们看看结果：

fs@ubuntu:~/qiang/mthread$ gcc -o mthread1 mthread1.c -lpthread

fs@ubuntu:~/qiang/mthread$ ./mthread1

ticketse2 sells ticket:20

ticketse1 sells ticket:19

ticketse2 sells ticket:18

ticketse1 sells ticket:17

ticketse2 sells ticket:16

ticketse1 sells ticket:15

ticketse2 sells ticket:14

ticketse1 sells ticket:13

ticketse2 sells ticket:12

ticketse1 sells ticket:11

ticketse2 sells ticket:10

ticketse1 sells ticket:9

ticketse2 sells ticket:8

ticketse1 sells ticket:7

ticketse2 sells ticket:6

ticketse1 sells ticket:5

ticketse2 sells ticket:4

ticketse1 sells ticket:3

ticketse1 sells ticket:2

ticketse2 sells ticket:1

ticketse1 sells ticket:0

fs@ubuntu:~/qiang/mthread$

运行程序发现竟然有0号票被卖出了，这显然是错误的！当thread1的if里面发生线程切换时，thread2得到运行，把最后一张票卖了，此时thread1恢复运行，结果卖出了0号票，这里我们需要的是火车票的票数数据对于所有线程而言是同步的，所以就要用到线程同步技术了。