【妙手心事】C讲话并发编程的深度剖析与欺诈妙技

发布日期:2024-07-13 14:07    点击次数:81

【妙手心事】C讲话并发编程的深度剖析与欺诈妙技

1. 程度与线程

并发编程波及在团结时辰引申多个任务。在C讲话中,这时时通经由度和线程来完了。程度是操作系统的基本引申单元,而线程是程度内的引申单元。

#include #include

2. 程度创建

使用fork系统调用不错创建一个新的程度,这个新程度是调用程度的副本。

pid_t pid = fork;if (pid == 0) { // 子程度代码} else if (pid > 0) { // 父程度代码} else { // 创建失败}

fork复返0暗意在子程度中,复返大于0暗意在父程度中,复返-1暗意创建失败。

3. 线程创建

使用pthread_create函数不错创建一个新的线程。

pthread_t thread_id;int ret = pthread_create(&thread_id, NULL, thread_function, NULL);if (ret != 0) { // 创建失败}

pthread_create顺利时复返0,失败时复返诞妄码。

4. 线程同步

当多个线程需要拜访分享资源时,需要同步机制来幸免竞态条目。

4.1 互斥锁

互斥锁(Mutex)是一种常用的同步机制,它不错确保团结技能只好一个线程拜访分享资源。

pthread_mutex_t lock;pthread_mutex_init(&lock, NULL);pthread_mutex_lock(&lock);// 临界区代码pthread_mutex_unlock(&lock);pthread_mutex_destroy(&lock);

4.2 条目变量

条目变量(Condition Variable)允许线程在某些条目不称心时挂起,直到条目称心时被叫醒。

pthread_cond_t cond;pthread_cond_init(&cond, NULL);pthread_mutex_lock(&lock);while (condition_is_false) { pthread_cond_wait(&cond, &lock);}// 条目称心时的代码pthread_mutex_unlock(&lock);pthread_cond_signal(&cond); // 叫醒一个恭候的线程pthread_cond_broadcast(&cond); // 叫醒悉数恭候的线程pthread_cond_destroy(&cond);

5. 线程池

线程池是一种用于处理和复用线程的机制,它减少了线程创建和捐躯的支拨,擢升了身手的性能。

typedef struct { pthread_mutex_t lock; pthread_cond_t notify; pthread_t *threads; int thread_count; int queue_size; int head, tail, count; struct work *queue;} thread_pool;

6. 锁优化

在某些情况下,不错通过锁优化来减少锁的支拨,擢升身手的性能。举例,使用读写锁(Read-Write Lock)允好多个读线程同期拜访分享资源。

pthread_rwlock_t rwlock;pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);// 读操作代码pthread_rwlock_unlock(&rwlock);pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);// 写操作代码pthread_rwlock_unlock(&rwlock);pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

7. 死锁

死锁是两个或多个线程恒久地恭候对方开释锁的气象。为幸免死锁,需要合理地缱绻锁的赢得规矩,并尽量减少锁的持未必辰。

8. 并发数据结构

并发编程中时时需要使用终点的数据结构,如并发部队、并发哈希表等,这些数据结构里面完了了线程安全的操作。

9. 性能考量

并发编程需要斟酌线程间的负载平衡、幸免过度高下文切换、减少锁竞争等身分,以擢升身手的合座性能。

10. 异步编程

异步编程是一种编程范式,它允许身手在恭候某些操作完成时继续引申其他任务,从而擢升身手的反馈性和恶果。

// 使用异步I/O库,如libuv

顾忌

并发编程是C讲话编程中荒谬进攻的一部分,掌执并发编程的高档妙技关于成为别称优秀的C讲话身手员至关进攻。通过本篇著述,咱们了解到了程度与线程、程度创建、线程创建、线程同步、线程池、锁优化、死锁、并发数据结构、性能考量和异步编程。



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