C语言

我们如何在C,C ++中控制/安排线程的执行?

2019-02-22  本文已影响0人  C语言学习圈

前两个示例在C中,最后一个在C ++中。在我的第一种方法中,我使用3个互斥锁和3个条件变量。通过以下示例,您可以在C和C ++中计划或控制任意数量的线程。首先,看看下面的第一个帖子。这里锁定了互斥锁lock1(以便其他线程无法访问代码)开始执行(代码未添加,只是注释),最后在完成等待cond1的任务后,同样,第二个线程锁定了互斥锁lock2,开始执行其业务逻辑,最后,等待来自cond2的条件和第三个线程锁定互斥锁lock3,开始执行其业务逻辑,最后等待cond3的条件。

我不是在这里添加任何业务逻辑,因为这只是一个例子。在注释掉的部分中,您可以添加将以并行模式执行的业务逻辑。假设thread3依赖于thread1的最终输出,它将被插入一个表中,而thread3将在创建其最终结果之前读取该信息,而thread2依赖于thread3的最终结果来生成其最终结果。因此,在将数据插入表之后,thread1通过条件变量向thread3发出信号,以继续其最终过程。这意味着thread1控制thread3。由于thread2依赖于thread3的最终结果,因此thread3控制thread2的执行。在这里,我们可以允许thread1独立执行,因为它的操作不依赖于任何其他线程,但是,例如,对于线程控制,我们在这里控制所有线程。因此,thread1是从thread2控制的。

要启动控制过程,我们首先发布thread1。在主线程中(即主函数;每个程序都有一个主线程,在C / C ++中,一旦控件传递给主方法/函数通过内核,这个主线程由操作系统自动创建)我们正在调用pthread_cond_signal(&cond1);。从主线程调用此函数后,正在等待cond1的thread1将被释放,它将继续执行。一旦完成最后的任务,它就会打电话pthread_cond_signal(&cond3);。现在,正在等待cond3条件的线程,即thread3,将被释放,它将开始执行其最后阶段并将调用pthread_cond_signal(&cond2);并且它将释放在cond2条件下等待的线程,在本例中为thread2。这是我们在多线程环境中调度和控制线程执行的方式。

#include<pthread.h>

int controller = 0;

void print(char *p)

{

  printf("%s",p);

}

void * threadMethod1(void *arg)

{

  while(1)

  {

    if(controller == 3)

      break;

  }

  print("I am thread 1st\n");

  controller = 1;

  pthread_exit(NULL);

}

void * threadMethod2(void *arg)

{

  while(1)

  {

    if(controller == 1)

      break;

  }

  print("I am thread 2nd\n");

  controller = 2;

  pthread_exit(NULL);

}

void * threadMethod3(void *arg)

{

  while(1)

  {

    if(controller == 0)

      break;

  }

  print("I am thread 3rd\n");

  controller = 3;

  pthread_exit(NULL);

}

int main(void)

{

  pthread_t tid1, tid2, tid3;

  int i = 0;

  printf("Before creating the threads\n");

  if( pthread_create(&tid1, NULL, threadMethod1, NULL) != 0 )

        printf("Failed to create thread1\n");

  if( pthread_create(&tid2, NULL, threadMethod2, NULL) != 0 )

        printf("Failed to create thread2\n");

  sleep(3);

  if( pthread_create(&tid3, NULL, threadMethod3, NULL) != 0 )

        printf("Failed to create thread3\n");

/*

  pthread_join(tid1,NULL);

  pthread_join(tid2,NULL);

  pthread_join(tid3,NULL);*/

  sleep(10);

exit(0);

}

现在我的第三个例子是C ++。在这里,我使用的方法与我在第一个C示例中应用的方法相同。如果您直接参加此示例,请阅读我在C中的第一个示例以了解该方法。在下面的示例中,我在Visual Studio 2013中开发了代码,并且我没有将代码分发到单独的标头和CPP文件中。另外,我已经声明并定义了所有内联方法,因为这只是一个例子。另外,你可能会想,“为什么我在课堂结构相同时宣布三个课程?” 不要混淆,我使用相同的类定义  仅用于示例目的。查看业务逻辑的注释行。在这里,每个类都将具有不同的业务功能和逻辑。此示例适用于具有三个不同类的三个不同线程; 假设所有类都有不同的功能和业务逻辑。

#include "stdafx.h"//remove this header file if you are compiling with different compiler

#include <thread>

#include <mutex>

#include <condition_variable>

#include <iostream>

#include "windows.h"//remove this header file if you are compiling with different compiler

std::condition_variable _tcond1;

std::condition_variable _tcond2;

std::condition_variable _tcond3;

class SimpleThread1

{

private:

std::mutex  _lockprint;

bool isThreadAlive = true;

public:

SimpleThread1(){}

SimpleThread1(SimpleThread1 &st){};

void StartProcessing()

{

std::unique_lock<std::mutex> locker(_lockprint);

          //Add your business logic(parallel execution codes)  here

_tcond1.wait(locker);

std::cout << "I am thread :1"<<std::endl;

_tcond3.notify_one();

}

void operator()()

{

while (isThreadAlive)

StartProcessing();

}

void stopeThread()

{

isThreadAlive = false;

}

};

class SimpleThread2

{

private:

std::mutex  _lockprint;

bool isThreadAlive = true;

public:

SimpleThread2(){}

SimpleThread2(SimpleThread2 &st) {};

void StartProcessing()

{

std::unique_lock<std::mutex> locker(_lockprint);

              //Add your business logic(parallel execution codes)  here

_tcond2.wait(locker);

std::cout << "I am thread :2"<< std::endl;

_tcond1.notify_one();

}

void operator()()

{

while (isThreadAlive)

StartProcessing();

}

void stopeThread()

{

isThreadAlive = false;

}

};

class SimpleThread3

{

private:

std::mutex  _lockprint;

bool isThreadAlive = true;

public:

SimpleThread3(){}

SimpleThread3(SimpleThread3 &st) {};

void StartProcessing()

{

std::unique_lock<std::mutex> locker(_lockprint);

//Add your business logic(parallel execution codes)  here

_tcond3.wait(locker);

std::cout << "I am thread :3"<< std::endl;

_tcond2.notify_one();

}

void operator()()

{

while (isThreadAlive)

StartProcessing();

}

void stopeThread()

{

isThreadAlive = false;

}

};

int main()

{

SimpleThread1 st1;

SimpleThread2 st2;

SimpleThread3 st3;

std::thread t1(st1);

std::thread t2(st2);

std::thread t3(st3);

_tcond1.notify_one();

t1.detach();

t2.detach();

t3.detach();

Sleep(1000);//replace it with sleep(10) for linux/unix

st1.stopeThread();

st2.stopeThread();

st3.stopeThread();

return 0;

}

}

另外本人从事在线教育多年,将自己的资料整合建了一个QQ群,对于有兴趣一起交流学习C/C++的初学者可以加群:825414254,里面有大神会给予解答,也会有许多的资源可以供大家学习分享,欢迎大家前来一起学习进步!

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