【掌握C语言线程通信】高效协作的秘诀解析

在多线程编程中，线程间的通信是实现任务并行跟合作的关键。C言语作为一种底层编程言语，供给了多种机制来实现线程间的通信。本文将具体剖析C言语中线程通信的多少种方法，帮助开辟者控制高效合作的法门。

一、线程间通信概述

线程间通信（Inter-Thread Communication，简称ITC）是指在多线程顺序中，差别线程之间停止数据交换跟信息转达的过程。有效的线程间通信可能进步顺序的效力，避免数据竞争跟逝世锁等成绩。

二、C言语线程间通信方法

1. 共享内存

共享内存是线程间通信最直接的方法，允很多个线程拜访同一块内存地区，从而实现数据的共享。

示例代码：

#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int fd = shm_open("/myshm", O_CREAT | O_RDWR, 0666);
    ftruncate(fd, sizeof(int));
    int *ptr = mmap(0, sizeof(int), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    *ptr = 10;
    return 0;
}

2. 旌旗灯号量

旌旗灯号量是一种用于把持多个线程对共享资本的拜访的同步原语。

示例代码：

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

sem_t sem;

void threadfunc(void *arg) {
    sem_wait(&sem); // 拜访共享资本
    // ...
    sem_post(&sem);
}

int main() {
    sem_init(&sem, 0, 1);
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, threadfunc, NULL);
    // ...
}

3. 消息行列

消息行列供给了一种异步的线程间通信方法，容许线程发送跟接收消息。

示例代码：

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

struct msgbuf {
    long msg_type;
    char msg_text[256];
};

int msgid = msgget(IPC_PRIVATE, 0666 | IPC_CREAT);

void threadfunc(void *arg) {
    struct msgbuf msg;
    msg.msg_type = 1;
    strcpy(msg.msg_text, "Hello");
    msgsnd(msgid, &msg, sizeof(msg.msg_text), 0);
}

int main() {
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, threadfunc, NULL);
    // ...
}

4. 管道

管道是用于线程间通信的一种简两边法，数据只能单向活动。

示例代码：

#include <unistd.h>

int main() {
    int pipefd[2];
    pipe(pipefd);
    if (fork() == 0) {
        close(pipefd[0]);
        write(pipefd[1], "Hello", 5);
        close(pipefd[1]);
    } else {
        close(pipefd[1]);
        char buf[10];
        read(pipefd[0], buf, 5);
        close(pipefd[0]);
        printf("%s\n", buf);
    }
    return 0;
}

5. 互斥锁

互斥锁用于保护共享资本，避免多个线程同时拜访。

示例代码：

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex;

void threadfunc(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    // 拜访共享资本
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

int main() {
    pthread_t tid;
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    pthread_create(&tid, NULL, threadfunc, NULL);
    // ...
}

三、总结

控制C言语线程通信的多少种方法，可能帮助开辟者实现高效合作的多线程顺序。在现实开辟中，应根据具体须要抉择合适的通信方法，避免数据竞争跟逝世锁等成绩。