条件变量和临界区的一个例子

本文介绍了读写者模型(读写君独占)的基本概念及其应用场景。通过详细解释该模型如何确保数据的一致性和并发访问时的正确性,帮助读者理解其在多线程编程中的作用。

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

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms686903(v=vs.85).aspx


读写者模型(读写君独占)

在操作系统中,临界区通常用于保护共享资源,防止多个线程同时访问导致数据不一致。一个经典的例子是银行账户余额,如果多个进程试图读取修改这个余额,就需要确保在同一时间只有一个进程可以操作。 例如,在单处理器系统下,我们可以使用一种简单的互斥量(Mutex)机制来创建一个临界区: ```c #include <pthread.h> #include <stdio.h> // 共享变量 int balance = 0; // 临界区函数 void critical_section(int amount) { pthread_mutex_lock(&mutex); // 获取锁 try { printf("Process %d is modifying the balance: %d\n", pthread_self(), balance); // 操作平衡 balance += amount; if (balance < 0) { printf("Balance cannot be negative: %d\n", balance); } else { printf("New balance: %d\n", balance); } } catch (...) { printf("An error occurred while modifying the balance.\n"); } pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放锁 } int main() { pthread_t thread1, thread2; // 创建两个线程 pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥量 // 启动线程并分别处理临界区 pthread_create(&thread1, NULL, &critical_section, (void*)10); pthread_create(&thread2, NULL, &critical_section, (void*)5); // 等待所有线程结束 pthread_join(thread1, NULL); pthread_join(thread2, NULL); pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥量 return 0; } ``` 在这个例子中,`critical_section` 函数被视为临界区,其中对 `balance` 的操作只能由持有互斥量(通过 `pthread_mutex_lock()` `pthread_mutex_unlock()`)的线程执行。这样就保证了任何时候只有一个线程能更新余额,避免了并发问题。
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