本文主要是介绍Linux实现线程同步的多种方式汇总，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
《Linux实现线程同步的多种方式汇总》本文详细介绍了Linux下线程同步的多种方法,包括互斥锁、自旋锁、信号量以及它们的使用示例,通过这些同步机制,可以解决线程安全问题,防止资源竞争导致的错误,示例...
什么是线程同步？
想象一下超市收银台：如果所有顾客（线程）同时挤向同一个收银台（共享资源），场面会一片混乱。线程同步就是给顾客们发"排队号码牌"，确保：
- 有序访问：每次只处理一个顾客
- 协调工作：收银员（CPU）高效服务
- 避免冲突：防止算错账（数据错误）
linux提供5种"排队机制"解决多线程协作问题：
一、互斥锁（单人洗手间规则）
#include <pthread.h>
// 创建锁（相当于洗手间的"有人/无人"标识）
pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void* thread_task(void* arg) {
// 尝试进入（如果里面有人就排队等待）
pthread_mutex_lock(&lock);
/* 临界区开始（你的"私人时间"） */
printf("Thread %d using resource\n", *(int*)arg);
sleep(1); // 模拟耗时操作
/* 临界区结束 */
// 开门出来（让下一位使用）
pthread_mutex_unlock(&lock);
return NULL;
}
适用场景：
- 文件写入操作
- 银行账户余额修改
- 任何需要"独享"资源的场景
特点：
- 简单易用
- 过度使用会降低并发性能
二、条件变量（咖啡厅取餐系统）
pthread_cond_t order_ready = PTHREAD_COND_INITIALIZER; pthread_mutex_t counter_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; int order_number = 0; js // 顾客线程（等待取餐） void* customer(void* arg) { pthread_mutex_lock(&counter_lock); while(order_number == 0) { // 必须用while循环检查 pthread_cond_wait(&order_ready, &counter_lock); // 放下锁等待通知 } printf("Got order %d!\n", order_number); pthread_mutex_unlock(&counter_lock); return NULL; } // 厨师线程（通知取餐） void* chef(void* arg) { sleep(2China编程); // 模拟做饭时间 pthread_mutex_lock(&counter_lock); order_number = 123; pthread_cond_signal(&order_ready); // 叫号通知顾客 pthread_mutex_unlock(&counter_lock); return NULL; }
工作流程：
适用场景：
- 生产者-消费者模型（如消息队列）
- 线程间任务协调
三、自旋锁（抢车位）
pthread_spinlock_t parking_lock;
// 初始化锁（停车场入口）
pthread_spin_init(&parking_lock, PTHREAD_PROCESS_PRIVATE);
void* driver(void* arg) {
// 开车绕圈找空位（CPU忙等待）
pthread_spin_lock(&parking_lock);
/* 停车成功（临界区） */
printf("Car %d parked\n", *(int*)arg);
// 开走释放车位
pthread_spin_unlock(&parking_lock);
return NULL;
}
适用场景：
- 极短操作（<0.1毫秒）
- 内核开发
- 实时系统
注意事项：
- 会浪费CPU资源
- 比互斥锁响应更快
锁类型对比表：
| 场景 | 推荐锁类型 | 类比 |
|---|---|---|
| 短时间独占操作 | 自旋锁 | 快速便利店购物 |
| 长时间独占操作 | 互斥锁 | 餐厅包间用餐 |
| 多读少写 | 读写锁 | 图书馆 |
| 线程组协调 | 屏障 | 旅行团集合 |
| 事件通知 | 条件变量 | 咖啡厅叫号系统 |
到此这篇关于Linux实现线程同步的五种方式的文章就介绍到这了,更多相关Linux线程同步内容请搜索China编程(www.chinasem.cn)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程China编程(www.chinasem.cn)！
这篇关于Linux实现线程同步的多种方式汇总的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
