多线程编程5：线程同步和进程通信(C++11和linux)

常见的线程同步

• linux：
  • 互斥锁：实现共享资源的串行访问，有三个版本普通锁(默认属性)，检错锁(可以防止相同线程重复加锁)和递归锁(相同线程可以重复加锁)
  • 条件变量：配合互斥锁使用，实现线程之间的通信，可以唤醒一个线程，也可以唤醒全部线程，需要防止虚假唤醒
  • 信号量：可以实现线程的通信，也可以搭配mutex实现，完成对共享资源的保护，可以通过资源数控制唤醒的线程数量
  • 读写锁：比互斥锁效率更高，能够实现读操作的并行，默认属性读优先级更高
• C++11：
  • 互斥锁：需要搭配lock_guard和unique_lock使用，防止因为代码逻辑忽略解锁问题，除了普通的mutex，还有超时版本time_mutex, 递归版本recursive_mutex等
  • 条件变量：需要搭配加锁了的unique_lock使用

常见进程通信(linux)

• 信号量：
  • 设置sem_init(sem_t* sem, int pshared, unsigned int value);第二个参数为非0即可。
• 管道：半双工单向传输
  • 在内核中开辟一块缓冲区，多个进程拿到同一个管道的句柄，就可以访问同一个缓冲区实现通信，实现单向传输，一个进程传，一个进程拿。有匿名管道和命名管道。
  • 匿名管道：
    • 内核缓存区没有标识，只能用于父子进程通信，子进程会复制父进程的所有信息，包括管道句柄；
    • 通过pipe()来实现
  • 命名管道：
    • 内核缓冲区有标识符，可以用于不同进程之间的通信
    • 通过mkfifo name.fifo 创建一个命名管道
• 消息队列：
  • 内核里面的一个优先级队列，多个进程访问同一个队列，进行添加节点或者获取节点通信
• 共享内存：
  • 在物理内存中开辟了一块内存空间，多个进程将虚拟地址映射到相同的物理内存上，就可以直接通过虚拟地址访问相同的物理内存实现通信。
  • 相比管道和消息队列，减少信息的拷贝。
• Socket套节字：将socket()函数的第一个参数改为AF_UNIX即可