多线程完整(C#)

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C语言多线程同步互斥锁和条件变量的使用

C语言多线程同步互斥锁和条件变量的使用

C语言多线程同步互斥锁和条件变量的使用在多线程编程中,同步机制对于确保线程之间的正确协作至关重要。

C语言提供了互斥锁(mutex)和条件变量(condition variable)等工具,帮助开发者实现线程的同步和互斥操作。

本文将介绍C语言多线程编程中互斥锁和条件变量的使用方法和示例。

一、互斥锁(Mutex)1. 初始化互斥锁互斥锁的初始化通过调用pthread_mutex_init函数来完成。

示例代码如下:```c#include <pthread.h>// 定义互斥锁变量pthread_mutex_t mutex;int main() {// 初始化互斥锁pthread_mutex_init(&mutex, NULL);// 线程操作...// 销毁互斥锁pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;}```2. 加锁和解锁使用互斥锁可以保证线程对共享资源的互斥访问。

通过调用pthread_mutex_lock函数来加锁,调用pthread_mutex_unlock函数来解锁。

示例代码如下:```c#include <pthread.h>// 定义互斥锁变量pthread_mutex_t mutex;void* threadFunc(void* arg) {// 加锁pthread_mutex_lock(&mutex);// 临界区操作...// 解锁pthread_mutex_unlock(&mutex);return NULL;}int main() {// 初始化互斥锁pthread_mutex_init(&mutex, NULL);// 创建线程...// 线程中调用threadFunc函数// 销毁互斥锁pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;}```二、条件变量(Condition Variable)条件变量用于线程之间的通信,它可以让线程等待某个特定的条件满足后再继续执行。

c多线程之间的同步方式

c多线程之间的同步方式

c多线程之间的同步方式"多线程之间的同步方式"在计算机科学领域中,多线程编程是一种并发编程的方式,可以同时执行多个线程,提高程序的执行效率。

然而,多线程编程也带来了一些挑战,例如线程之间的同步问题。

在多线程环境下,线程之间可能会出现竞争条件,导致数据不一致或程序崩溃。

为了解决这些问题,开发人员需要使用同步技术来确保线程之间的安全访问共享资源。

本文将深入探讨多线程之间的同步方式,以帮助读者理解并应用这些技术。

1. 互斥锁(Mutex):互斥锁是最常用的同步机制之一。

当一个线程获取了互斥锁之后,其他线程需要等待该线程释放锁才能访问共享资源。

通过使用互斥锁,可以确保同一时间只有一个线程能够执行关键代码段,避免了竞争条件的产生。

2. 信号量(Semaphore):信号量是另一种常见的同步机制,它可以控制对共享资源的访问数量。

信号量维护一个计数器,通过P(wait)和V(signal)操作来控制资源的访问权限。

当一个线程获取了信号量,计数器减一;当一个线程释放了信号量,计数器加一。

如果计数器为0,则其他线程需要等待信号量的释放才能访问共享资源。

3. 条件变量(Condition):条件变量是一种基于互斥锁的同步机制,可以让线程等待某个特定条件的发生。

在条件变量的应用中,线程通常会检查某个条件是否满足,如果不满足,则进入等待状态,直到其他线程通过发送信号通知条件已满足才被唤醒。

条件变量通常与互斥锁一起使用,以确保线程之间的正确同步。

4. 屏障(Barrier):屏障是用于控制线程集并发执行的同步机制。

当多个线程都到达屏障点时,它们会被阻塞,直到所有线程都到达后才能继续执行。

屏障可以用于将并行计算分为多个阶段,并确保每个阶段都能按照预期顺序执行。

5. 读写锁(ReadWrite Lock):读写锁是一种特殊的锁机制,它允许多个线程同时访问共享资源,以提高读操作的并发性能。

读写锁分为读锁和写锁,多个线程可以同时获得读锁并进行读操作,而写锁只能被一个线程独占。

基于UDP的socket程序,多线程操作,windows下C语言

基于UDP的socket程序,多线程操作,windows下C语言

char recvBuf[50]="\0";
int len=sizeof(SOCKADDR);
sockaddr_in addrClient;
while(1)
{
recvfrom(s,recvBuf,50,0,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
printf("他:\n %s\n",recvBuf);
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParameter) //次线程,发消息
tcpaddr2.sin_family=AF_INET;
tcpaddr2.sin_port=htons(5050); //发送端口5050
tcpaddr2.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(ip);
int len=sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
printf("请输入服务端ip地址:");//程序接收端
char ip[16]="\0";
scanf("%s",ip);
//创建socket2
SOCKET s2=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);

c语言创建线程例子

c语言创建线程例子

c语言创建线程例子(实用版)目录1.C 语言线程的概述2.C 语言线程的创建3.C 语言线程的同步4.C 语言线程的通信5.C 语言线程的结束正文1.C 语言线程的概述C 语言是一种广泛应用的编程语言,其功能强大且灵活。

在 C 语言中,线程是一种轻量级的进程,可以实现程序的并发执行。

线程的并发性可以提高程序的执行效率,特别是在需要处理大量数据或执行耗时操作时。

C 语言提供了线程库,方便开发者创建、控制和管理线程。

2.C 语言线程的创建在 C 语言中,可以使用线程库中的 pthread_create 函数创建线程。

pthread_create 函数的原型为:```cint pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t*attr, void *(*func)(void *arg), void *arg);```其中,thread 参数是指向线程标识符的指针,attr 参数是线程属性结构体,func 参数是线程入口函数,arg 参数是线程入口函数的参数。

3.C 语言线程的同步在多线程环境下,为了防止多个线程同时访问共享资源导致数据不一致问题,需要使用线程同步机制。

C 语言提供了互斥锁、读写锁和条件变量等同步原语。

互斥锁用于保护共享资源,读写锁用于允许多个读线程同时访问共享资源,条件变量用于实现线程间的等待和通知。

4.C 语言线程的通信线程通信是多线程程序中不同线程之间传递数据的过程。

C 语言提供了线程安全的通信机制,如线程安全的信号量、线程安全的内存分配等。

此外,还可以使用线程局部存储(TLS)实现线程间的数据传递。

5.C 语言线程的结束线程执行完毕后,需要使用 pthread_exit 函数结束线程。

pthread_exit 函数的原型为:```cvoid pthread_exit(void *retval);```其中,retval 参数是线程返回值。

c语言线程的用法

c语言线程的用法

c语言线程的用法C语言是一种面向过程的编程语言,它提供了一些线程库,使我们可以在程序中使用多线程来实现并发执行。

在本文中,我们将介绍C语言中线程的用法。

C语言提供了一个称为`pthread.h`的头文件,它包含了一些函数和数据类型,可以用来创建和操作线程。

以下是一些常用的线程函数和数据类型:1. `pthread_create()`: 该函数用于创建一个新的线程。

它接受四个参数,分别是线程对象指针、线程属性、线程函数、传递给线程函数的参数。

下面是一个例子:```c#include <pthread.h>void* thread_func(void* arg) {// 线程函数的代码return NULL;}int main() {pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);// 主线程的代码pthread_join(tid, NULL);return 0;}```在上面的例子中,`pthread_create()`函数创建了一个新线程,并指定了线程函数`thread_func`。

主线程调用`pthread_join()`函数等待新线程的结束。

2. `pthread_join()`: 该函数用于等待一个线程的结束。

它接受两个参数,分别是线程对象和线程函数的返回值指针。

3. `pthread_exit()`: 该函数用于在线程函数中退出线程。

它接受一个指向函数返回值的指针作为参数。

4. `pthread_cancel()`: 该函数用于取消一个线程的执行。

它接受一个线程对象作为参数。

5. `pthread_mutex_t`: 该数据类型用于创建互斥锁。

互斥锁可以用来保护共享资源,使得只有一个线程能够访问该资源。

6. `pthread_mutex_init()`: 该函数用于初始化一个互斥锁。

它接受一个指向互斥锁的指针作为参数。

c语言线程间通信的几种方法

c语言线程间通信的几种方法

c语言线程间通信的几种方法一、全局变量全局变量是最简单的线程间通信方法之一。

不同的线程可以通过访问和修改同一个全局变量来实现信息的交换。

在使用全局变量时,需要注意对全局变量的访问同步问题,以避免数据竞争和不一致性的问题。

二、互斥锁(Mutex)互斥锁是一种同步原语,用于保护共享资源的访问。

线程在访问共享资源之前,首先要获取互斥锁,如果互斥锁已经被其他线程获取,则当前线程会被阻塞,直到互斥锁被释放。

通过对互斥锁的加锁和解锁操作,可以保证共享资源的访问是互斥的,从而避免了数据竞争和不一致性的问题。

三、条件变量(Condition Variable)条件变量是一种同步原语,用于在多线程环境下实现线程之间的协调。

条件变量通常与互斥锁一起使用,用于实现等待和唤醒的操作。

一个线程可以通过条件变量等待某个条件的发生,而另一个线程可以通过条件变量发送信号来唤醒等待的线程。

四、信号量(Semaphore)信号量是一种同步原语,用于实现线程之间的同步和互斥。

信号量可以用来控制对共享资源的访问数量。

当信号量的值大于0时,线程可以继续访问共享资源;当信号量的值等于0时,线程会被阻塞,直到信号量的值大于0。

通过对信号量的P操作(减操作)和V操作(加操作),可以实现线程的同步和互斥。

五、消息队列(Message Queue)消息队列是一种在多线程环境下进行线程间通信的机制。

不同的线程可以通过向消息队列发送消息和从消息队列接收消息来进行通信。

消息队列可以实现线程之间的异步通信,提高系统的响应速度和并发性能。

六、管道(Pipe)管道是一种常用的线程间通信机制,可以用于在父子进程或者兄弟进程之间进行通信。

在多线程环境下,可以使用管道来实现线程之间的通信。

一个线程可以通过管道的写端向管道发送数据,另一个线程可以通过管道的读端从管道接收数据。

通过管道的读写操作,可以实现线程之间的数据交换。

以上就是几种常用的C语言线程间通信方法。

不同的方法适用于不同的场景,开发者可以根据具体的需求选择合适的线程间通信方法。

什么是Windows CE,Lynx

什么是Windows CE,Lynx

什么是Windows CE,Lynx
什幺是Windows CE
 Microsoft Windows CE是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。

它的模块化设计允许它对从掌上电脑到专用的
工业控制器的用户电子设备进行定制。

操作系统的基本内核至少需要200KB
的ROM。

 LynxOS是什幺操作系统
 Lynx Real-TIme Systems的LynxOS是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统,它遵循POSIX.1a,POSIX.1b和POSIX.1c标准。

 LynxOS支持线程概念,提供256个全局用户线程优先级;提供一些传统的、非实时系统的服务特征,包括基于调用需求的虚拟内存,一个基于MoTIf的用户图形界面,与工业标准兼容的网络系统以及应用开发工具。

 MoTIf是开放软件基金(OSF)于1989年推出的一个图形用户界面系统。

 由于它融合了多种图形用户界面产品中的优点,因此得到了OSF的所有成
员及广大第三方厂商的广泛支持。

 目前MoTIf已作为软件产品在
OS/2、Unix、SysV、OSF/1、VMS、MacintoshOS、Ultrix等48中操作系统
平台上实现,并可在PC、工作站、小型机和大型机等各种计算机系统上运行。

 为了讲清楚Motif是什幺概念.先讲一下图形用户界面系统的层次结构(详。

c语言lock函数

c语言lock函数

C语言lock函数1. 简介在C语言中,lock函数是用来实现线程同步和互斥的一种机制。

它可以确保在多线程环境下,只有一个线程能够访问被保护的共享资源,从而避免了数据不一致和竞态条件等问题的发生。

2. lock函数的功能lock函数是一种基本的互斥锁机制,它提供了以下功能:1.线程同步:在多线程环境下,多个线程可以通过lock函数来协调彼此的执行顺序,实现同步操作。

2.互斥保护:lock函数可以确保在任意时刻,只有一个线程能够获取到锁,从而避免了多个线程同时访问共享资源的问题,保护共享资源的完整性。

3.阻塞等待:如果一个线程想要获取锁,而锁已经被其他线程占用,那么该线程将被阻塞等待,直到锁被释放为止。

3. 使用lock函数的步骤使用lock函数进行线程同步和互斥操作的步骤如下:3.1 创建互斥锁在使用lock函数之前,首先需要创建一个互斥锁,用来保护共享资源。

可以通过调用pthread_mutex_init函数来完成互斥锁的创建。

3.2 获取锁在需要访问共享资源的地方,通过调用pthread_mutex_lock函数来获取锁。

如果锁已经被其他线程占用,那么当前线程将被阻塞等待。

3.3 访问共享资源获取到锁之后,当前线程可以安全地访问共享资源,并进行需要的操作。

3.4 释放锁当当前线程完成对共享资源的访问之后,应该及时释放锁,以允许其他线程去获取锁并访问共享资源。

可以通过调用pthread_mutex_unlock函数来释放锁。

3.5 销毁互斥锁当不再需要使用互斥锁时,应该将其销毁,以释放系统资源。

可以通过调用pthread_mutex_destroy函数来销毁互斥锁。

4. 示例代码下面是一个使用lock函数进行线程同步和互斥操作的示例代码:#include <stdio.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;void* thread_func(void* arg) {pthread_mutex_lock(&mutex); // 获取锁// 访问共享资源printf("Thread %d is accessing the shared resource.\n", *((int*)arg));pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放锁return NULL;}int main() {pthread_t thread1, thread2;pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 创建互斥锁int thread_arg1 = 1, thread_arg2 = 2;pthread_create(&thread1, NULL, thread_func, &thread_arg1);pthread_create(&thread2, NULL, thread_func, &thread_arg2);pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁return 0;}在上面的示例代码中,我们创建了两个线程thread1和thread2,并通过thread_arg1和thread_arg2传递给线程函数。

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一.多线程的概念Windows是一个多任务的系统,如果你使用的是windows 2000及其以上版本,你可以通过任务管理器查看当前系统运行的程序和进程。

什么是进程呢?当一个程序开始运行时,它就是一个进程,进程所指包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。

而一个进程又是由多个线程所组成的,线程是程序中的一个执行流,每个线程都有自己的专有寄存器(栈指针、程序计数器等),但代码区是共享的,即不同的线程可以执行同样的函数。

多线程是指程序中包含多个执行流,即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务,也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。

浏览器就是一个很好的多线程的例子,在浏览器中你可以在下载JAVA小应用程序或图象的同时滚动页面,在访问新页面时,播放动画和声音,打印文件等。

多线程的好处在于可以提高CPU的利用率——任何一个程序员都不希望自己的程序很多时候没事可干,在多线程程序中,一个线程必须等待的时候,CPU 可以运行其它的线程而不是等待,这样就大大提高了程序的效率。

然而我们也必须认识到线程本身可能影响系统性能的不利方面,以正确使用线程:∙线程也是程序,所以线程需要占用内存,线程越多占用内存也越多∙多线程需要协调和管理,所以需要CPU时间跟踪线程∙线程之间对共享资源的访问会相互影响,必须解决竞用共享资源的问题∙线程太多会导致控制太复杂,最终可能造成很多Bug基于以上认识,我们可以一个比喻来加深理解。

假设有一个公司,公司里有很多各司其职的职员,那么我们可以认为这个正常运作的公司就是一个进程,而公司里的职员就是线程。

一个公司至少得有一个职员吧,同理,一个进程至少包含一个线程。

在公司里,你可以一个职员干所有的事,但是效率很显然是高不起来的,一个人的公司也不可能做大;一个程序中也可以只用一个线程去做事,事实上,一些过时的语言如fortune,basic都是如此,但是象一个人的公司一样,效率很低,如果做大程序,效率更低——事实上现在几乎没有单线程的商业软件。

公司的职员越多,老板就得发越多的薪水给他们,还得耗费大量精力去管理他们,协调他们之间的矛盾和利益;程序也是如此,线程越多耗费的资源也越多,需要CPU时间去跟踪线程,还得解决诸如死锁,同步等问题。

总之,如果你不想你的公司被称为“皮包公司”,你就得多几个员工;如果你不想让你的程序显得稚气,就在你的程序里引入多线程吧!本文将对C#编程中的多线程机制进行探讨,通过一些实例解决对线程的控制,多线程间通讯等问题。

为了省去创建GUI那些繁琐的步骤,更清晰地逼近线程的本质,下面所有的程序都是控制台程序,程序最后的Console.ReadLine()是为了使程序中途停下来,以便看清楚执行过程中的输出。

好了,废话少说,让我们来体验一下多线程的C#吧!二.操纵一个线程任何程序在执行时,至少有一个主线程,下面这段小程序可以给读者一个直观的印象://SystemThread.csusing System;using System.Threading;namespace ThreadTest{class RunIt{[STAThread]static void Main(string[] args){="System Thread";//给当前线程起名为"System Thread"Console.WriteLine(+"@#Status:"+Thread.Curren tThread.ThreadState);Console.ReadLine();}}}编译执行后你看到了什么?是的,程序将产生如下输出:System Thread@#s Status:Running在这里,我们通过Thread类的静态属性CurrentThread获取了当前执行的线程,对其Name属性赋值“System Thread”,最后还输出了它的当前状态(ThreadState)。

所谓静态属性,就是这个类所有对象所公有的属性,不管你创建了多少个这个类的实例,但是类的静态属性在内存中只有一个。

很容易理解CurrentThread为什么是静态的——虽然有多个线程同时存在,但是在某一个时刻,CPU只能执行其中一个。

就像上面程序所演示的,我们通过Thread类来创建和控制线程。

注意到程序的头部,我们使用了如下命名空间:using System;using System.Threading;在.net framework class library中,所有与多线程机制应用相关的类都是放在System.Threading命名空间中的。

其中提供Thread类用于创建线程,ThreadPool类用于管理线程池等等,此外还提供解决了线程执行安排,死锁,线程间通讯等实际问题的机制。

如果你想在你的应用程序中使用多线程,就必须包含这个类。

Thread类有几个至关重要的方法,描述如下:∙Start():启动线程∙Sleep(int):静态方法,暂停当前线程指定的毫秒数∙Abort():通常使用该方法来终止一个线程∙Suspend():该方法并不终止未完成的线程,它仅仅挂起线程,以后还可恢复。

∙Resume():恢复被Suspend()方法挂起的线程的执行下面我们就动手来创建一个线程,使用Thread类创建线程时,只需提供线程入口即可。

线程入口使程序知道该让这个线程干什么事,在C#中,线程入口是通过ThreadStart代理(delegate)来提供的,你可以把ThreadStart理解为一个函数指针,指向线程要执行的函数,当调用Thread.Start()方法后,线程就开始执行ThreadStart所代表或者说指向的函数。

打开你的,新建一个控制台应用程序(Console Application),下面这些代码将让你体味到完全控制一个线程的无穷乐趣!//ThreadTest.csusing System;using System.Threading;namespace ThreadTest{public class Alpha{public void Beta(){while (true){Console.WriteLine("Alpha.Beta is running in its own thread.");}}};public class Simple{public static int Main(){Console.WriteLine("Thread Start/Stop/Join Sample");Alpha oAlpha = new Alpha();file://这里创建一个线程,使之执行Alpha类的Beta()方法Thread oThread = new Thread(newThreadStart(oAlpha.Beta));oThread.Start();while (!oThread.IsAlive);Thread.Sleep(1);oThread.Abort();oThread.Join();Console.WriteLine();Console.WriteLine("Alpha.Beta has finished");try{Console.WriteLine("Try to restart the Alpha.Beta thread");oThread.Start();}catch (ThreadStateException){Console.Write("ThreadStateException trying to restart Alpha.Beta. ");Console.WriteLine("Expected since aborted threads cannot be restarted.");Console.ReadLine();}return 0;}}}这段程序包含两个类Alpha和Simple,在创建线程oThread时我们用指向Alpha.Beta()方法的初始化了ThreadStart代理(delegate)对象,当我们创建的线程oThread调用oThread.Start()方法启动时,实际上程序运行的是Alpha.Beta()方法:Alpha oAlpha = new Alpha();Thread oThread = new Thread(new ThreadStart(oAlpha.Beta));oThread.Start();然后在Main()函数的while循环中,我们使用静态方法Thread.Sleep()让主线程停了1ms,这段时间CPU转向执行线程oThread。

然后我们试图用Thread.Abort()方法终止线程oThread,注意后面的oThread.Join(),Thread.Join()方法使主线程等待,直到oThread线程结束。

你可以给Thread.Join()方法指定一个int型的参数作为等待的最长时间。

之后,我们试图用Thread.Start()方法重新启动线程oThread,但是显然Abort()方法带来的后果是不可恢复的终止线程,所以最后程序会抛出ThreadStateException异常。

程序最后得到的结果将如下图:续1在这里我们要注意的是其它线程都是依附于Main()函数所在的线程的,Main()函数是C#程序的入口,起始线程可以称之为主线程,如果所有的前台线程都停止了,那么主线程可以终止,而所有的后台线程都将无条件终止。

而所有的线程虽然在微观上是串行执行的,但是在宏观上你完全可以认为它们在并行执行。

读者一定注意到了Thread.ThreadState这个属性,这个属性代表了线程运行时状态,在不同的情况下有不同的值,于是我们有时候可以通过对该值的判断来设计程序流程。

ThreadState在各种情况下的可能取值如下:∙Aborted:线程已停止∙AbortRequested:线程的Thread.Abort()方法已被调用,但是线程还未停止∙Background:线程在后台执行,与属性Thread.IsBackground有关∙Running:线程正在正常运行∙Stopped:线程已经被停止∙StopRequested:线程正在被要求停止∙Suspended:线程已经被挂起(此状态下,可以通过调用Resume()方法重新运行)∙SuspendRequested:线程正在要求被挂起,但是未来得及响应∙Unstarted:未调用Thread.Start()开始线程的运行∙WaitSleepJoin:线程因为调用了Wait(),Sleep()或Join()等方法处于封锁状态上面提到了Background状态表示该线程在后台运行,那么后台运行的线程有什么特别的地方呢?其实后台线程跟前台线程只有一个区别,那就是后台线程不妨碍程序的终止。

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