IO线程的同步、互斥、条件变量 具体练习

1.练习一

练习：请在linux 利用c语言编程实现两个线程按照顺序依次输出”ABABABAB......" (信雅达)

例如a线程输出”A”之后b线程输出”B”，然后a线程输出“A”，再b线程输出”B”，之后往复循环。

 1.1信号量写法

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>

// 利用信号量实现两个线程按照顺序一次输出ABABABAB

// 信号量
sem_t sem1;
sem_t sem2;

void *outa(void *arg)
{
    while (1)
    {
        sleep(1);
        // 申请资源，初始sem2信号量为1,a运行，
        // 输出A 之后，sem2 变为 0
        // 如果sem2为0, a阻塞
        sem_wait(&sem2);
        printf("A");
        // 输出A 之后，释放资源，sem1变为1
        sem_post(&sem1);
    }
}

void *outb(void *arg)
{
    while (1)
    {
        sleep(1);
        // 申请资源，初始sem1信号量为0,b阻塞，
        // 如果sem1为1, b运行
        // 输出完B 之后，sem1 变为
        sem_wait(&sem1);
        printf("B ");
        // 输出 B 之后，释放资源，sem2变为1
        sem_post(&sem2);
        putchar('\n');
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    // 线程标识
    pthread_t tid1, tid2;
    // 初始化信号量
    sem_init(&sem1, 0, 0);
    sem_init(&sem2, 0, 1);
    // 创建线程并判断
    if (pthread_create(&tid1, NULL, outa, NULL) != 0)
    {
        perror("tid1 err");
        return -1;
    }
    if (pthread_create(&tid2, NULL, outb, NULL) != 0)
    {
        perror("tid2 err");
        return -1;
    }
    // 回收线程
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);

    return 0;
}

1.2互斥锁加条件变量写法

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

// 利用互斥所与条件变量实现两个线程按照顺序一次输出ABABABAB

// 定义全局条件变量与锁，条件变量用于线程间通信
pthread_mutex_t lock;
pthread_cond_t cond;

void *funA(void *arg)
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        sleep(2);
        pthread_mutex_lock(&lock); // 上锁
        printf("A");
        fflush(NULL);                // 刷新
        pthread_cond_signal(&cond);  // 发信号，此时线程b可以输出b
        pthread_mutex_unlock(&lock); // 解锁
    }

    pthread_exit(NULL);
}
void *funB(void *arg)
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock); // 上锁
        // 请求条件，没有条件时阻塞，等待线程a发出信号后，解除阻塞
        pthread_cond_wait(&cond, &lock);
        printf("B ");
        fflush(NULL);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
    putchar('\n');
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    // 线程标识
    pthread_t tid1, tid2;
    // 初始化条件变量
    pthread_cond_init(&cond, NULL);

    // 创建线程
    if (pthread_create(&tid1, NULL, funA, NULL) < 0)
    {
        perror("tid1 err");
        return -1;
    }
    if (pthread_create(&tid2, NULL, funB, NULL) < 0)
    {
        perror("tid1 err");
        return -1;
    }

    // 初始化互斥锁
    pthread_mutex_init(&lock, NULL);
    // 判断互斥锁是否初始化成功
    if (pthread_mutex_init(&lock, NULL) != 0)
    {
        perror(" init error");
        return -1;
    }

    // 回收线程
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);

    return 0;
}