C语言边角料3:用纯软件来代替Mutex互斥锁-多线程
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发布日期:2021-05-09 06:22:59
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分类:博客文章
本文共 1586 字,大约阅读时间需要 5 分钟。
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一、前言
在上一篇文章中,介绍了一种纯软件算法,用来实现临界区的保护功能,文章链接: 。
首先明确一下:如果利用操作系统提供的互斥锁可以实现我需要的功能,我肯定使用互斥锁,之所以介绍 Peterson 这个算法,主要是因为它比较有意思,很小巧,可以为我们带来一些“规范的”编程之外的一些想法。
后台也有一些小伙伴对这个算法发表了一些留言,只要有想法都非常好,就怕不去想。
其中有位朋友提到,这个算法只能用在 2 个线程中,是否有其他的类似算法,可以用在多线程中?
晚上下班后,我就花了点时间找到下面的这个算法,分享一下!
二、Micha Hofri 算法
这个算法我没有找到名字,暂且以作者的名字来称呼这个算法吧!
算法截图:
从算法的主体代码看,Hofri 算法主要是扩展了 Peterson 算法,都是使用 2 个全局变量数组来控制哪个线程可以进入临界区。
这个算法的论证比较复杂,都是一些数学方面的证明,文章在这里:, 1989 年发表,感兴趣的小伙伴可以自行去烧脑研究。
三、测试代码
// 线程操作的资源static int num = 0;// 创建 10 个线程#define THREAD_NUM 10// 这 2 个全局变量控制算法int flag[THREAD_NUM] = {0 };int turn[THREAD_NUM - 1] = {0};// 这是线程函数void *thread_routine(void *arg){ int index = *(int *)arg; for (int i = 0; i < 10000; ++i) { for (int j = 1; j < THREAD_NUM - 1; j++) { flag[index] = j; turn[j] = index; L: for (int k = 1; k < THREAD_NUM; ++k) { if (k == index) continue; if ((flag[k] >= j) && turn[j] == index) goto L; } } flag[index] = THREAD_NUM; // 关键代码段 num++; flag[index] = 0; } return NULL;}void test(){ // 用来传递线程的索引 int index[THREAD_NUM] = {0}; 创建多个线程,执行同一个函数 pthread_t t[THREAD_NUM]; for (int i = 0; i < THREAD_NUM; ++i) { index[i] = i; pthread_create(&t[i], NULL, thread_routine, &index[i]); }}
编译、执行,所有线程执行结束后,共享资源 num 变量可以得到正确的结果。
四、总结
还是重复一下文章开头说的话,这里的算法仅仅是说明它可以完成保护临界区的功能,但是在实际项目中,真心不建议这么来用,毕竟代码的可维护性是非常重要的!
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[***.8.128.20]2024年04月19日 20时12分08秒
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