POSIX thread(pthread) (三)

本文探讨了线程调度的基本概念及其在不同场景下的应用,同时深入分析了线程陷阱,如竞争条件、死锁等问题,并提供了预防措施及解决办法。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

原文地址:http://www.yolinux.com/TUTORIALS/LinuxTutorialPosixThreads.html 


线程的调度

当这个功能开启的时候,每一个线程都有他自己的调度属性,调度属性的设定可以在如下情况:
线程创建的时候
  • 动态改变已创建的线程的属性
  • 创建互斥的时候对互斥的影响
  • 在同步操作的时候动态改变线程调度
  • 线程库提供的默认值基本可以满足大部分的需求。

线程陷阱

  • 竞争:屏幕上的代码是按照顺序执行的,但线程的调用是由操作系统来随机执行的,他并不一定是按照顺序执行的,各个线程的执行速度可能会不一样。当线程执行的时候,产生的结果可能并不是你希望的。互斥和联结可以用来保证执行后产生预想的结果。
  • 线程安全代码:线程程序必须是“线程安全的”,这就意味着一个线程种没有全部或者静态变量被其他线程操作或访问。假如全局变量或者静态变量被使用了,那么应该使用互斥或者重写这个方法来保证避免使用这些变量。在C中,局部变量是在栈上动态创建的,所以不使用静态或者全局变量或者其它共享资源的都是线程安全的。非线程安全的函数应该同一时间只在一个线程中使用。许多non-reentrant函数返回一个静态数据的指针,这可以通过返回动态创建的数据或者传递过来数据。strtok函数是非线程安全的,不是re-entrant。re-entran版本的strtok_r函数是线程安全函数。
  • 互斥死锁:这发生在但互斥锁已经被使用,但没有被解开的时候,这会导致程序永远被挂起。当随意的使用互斥或者联结的时候会产生死锁。当使用2个或者多个互斥的时候要多加小心。假如第一个pthread_mutex_lock使用,第二个pthread_mutex_lock失败,这说明有线程在使用这个互斥锁,第一个线程可能锁住所有的线程阻止他们访问数据,也包括第二个拥有互斥的线程。线程将会永远等待资源,这会导致死锁。所以在加锁的时候最好测试下以防发生错误,假如发生错误了及时的释放锁。
...
pthread_mutex_lock(&mutex_1);
while ( pthread_mutex_trylock(&mutex_2) )  /* Test if already locked   */
{
   pthread_mutex_unlock(&mutex_1);  /* Free resource to avoid deadlock */
   ...
   /* stall here   */
   ...
   pthread_mutex_lock(&mutex_1);
}
count++;
pthread_mutex_unlock(&mutex_1);
pthread_mutex_unlock(&mutex_2);
...
          
使用锁的顺序也很重要,下面的代码就可能引起死锁:
<pre name="code" class="cpp">void *function1()
{
   ...
   pthread_mutex_lock(&lock1);           // Execution step 1
   pthread_mutex_lock(&lock2);           // Execution step 3 DEADLOCK!!!
   ...
   ...
   pthread_mutex_lock(&lock2);
   pthread_mutex_lock(&lock1);
   ...
} 


void *function2()
{
   ...
   pthread_mutex_lock(&lock2);           // Execution step 2
   pthread_mutex_lock(&lock1);
   ...
   ...
   pthread_mutex_lock(&lock1);
   pthread_mutex_lock(&lock2);
   ...
} 

main()
{
   ...
   pthread_create(&thread1, NULL, function1, NULL);
   pthread_create(&thread2, NULL, function2, NULL);
   ...
}


假如function1()使用了第一个互斥,function2()使用了第二个互斥,所有资源就被锁住了
  • 条件变量死锁:逻辑条件if和while必须保证在“wait”执行后,“signal”被执行。
一、综合实战—使用极轴追踪方式绘制信号灯 实战目标:利用对象捕捉追踪和极轴追踪功能创建信号灯图形 技术要点:结合两种追踪方式实现精确绘图,适用于工程制图中需要精确定位的场景 1. 切换至AutoCAD 操作步骤: 启动AutoCAD 2016软件 打开随书光盘中的素材文件 确认工作空间为"草图与注释"模式 2. 绘图设置 1)草图设置对话框 打开方式:通过"工具→绘图设置"菜单命令 功能定位:该对话框包含捕捉、追踪等核心绘图辅助功能设置 2)对象捕捉设置 关键配置: 启用对象捕捉(F3快捷键) 启用对象捕捉追踪(F11快捷键) 勾选端点、中心、圆心、象限点等常用捕捉模式 追踪原理:命令执行时悬停光标可显示追踪矢量,再次悬停可停止追踪 3)极轴追踪设置 参数设置: 启用极轴追踪功能 设置角度增量为45度 确认后退出对话框 3. 绘制信号灯 1)绘制圆形 执行命令:"绘图→圆→圆心、半径"命令 绘制过程: 使用对象捕捉追踪定位矩形中心作为圆心 输入半径值30并按Enter确认 通过象限点捕捉确保圆形位置准确 2)绘制直线 操作要点: 选择"绘图→直线"命令 捕捉矩形上边中点作为起点 捕捉圆的上象限点作为终点 按Enter结束当前直线命令 重复技巧: 按Enter可重复最近使用的直线命令 通过圆心捕捉和极轴追踪绘制放射状直线 最终形成完整的信号灯指示图案 3)完成绘制 验证要点: 检查所有直线是否准确连接圆心和象限点 确认极轴追踪的45度增量是否体现 保存绘图文件(快捷键Ctrl+S)
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值