四十四、Linux 线程——线程同步之死锁以及线程和信号

44.1 死锁

死锁：
- 两个线程试图同时占有两个资源，并按不同的次序锁定相应的共享资源
解决方式：
- 按相同的次序锁定相应的共享资源
- 使用函数 pthread_mutex_trylock()，它是函数 pthread_mutex_lock() 的非阻塞版本

44.2 线程和信号

44.2.1 介绍

进程中每个线程都有自己的信号屏蔽字和信号未决字
信号的处理方式是进程中所有线程共享的
进程中的信号是递送到单个线程的
定时器是进程资源，进程中所有的线程共享相同的定时器
- 子线程调用 alarm() 函数产生的 alarm 信号发送给主控线程

1 #include <signal.h>
2 int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *restrict set, sigset_t *restrict oset);

函数功能：线程的信号屏蔽
返回值：成功返回0，出错，返回错误编号

44.2.2 例子1

　　子线程调用 alarm() 函数产生的 alarm 信号发送给主控线程

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <signal.h>
 4 #include <pthread.h>
 5 #include <unistd.h>
 6 
 7 void sig_handler(int signo)
 8 {
 9     printf("pthread id in the sig_handler: %lx
", pthread_self());
10     if(signo == SIGALRM) {
11         printf("timeout...
");
12     }
13     alarm(2);
14 }
15 
16 void *th_fn(void *arg)
17 {
18     if(signal(SIGALRM, sig_handler) == SIG_ERR){
19         perror("signal sigalrm error");
20     }
21 
22     /** 在子线程中设置定时器 */
23     alarm(2);
24 
25     int i;
26     for(i = 1; i <= 555550; i++){
27         printf("(%lx) i: %d
", pthread_self(), i);
28         sleep(1);
29     }
30     return (void *)0;
31 }
32 
33 int main(void)
34 {
35     int err;
36     pthread_t th;
37     pthread_attr_t  attr;
38     pthread_attr_init(&attr);
39     pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
40 
41     if((err = pthread_create(&th, &attr, th_fn, (void *)0)) != 0) {
42         perror("pthread create error");
43     }
44 
45     while(1){
46         printf("control thread(%lx) is running
", pthread_self());
47         sleep(10);
48     }
49 
50     printf("control thread over
");
51 
52     return 0;
53 }

　　编译运行结果如下：

44.2.3 例子 2

　　线程信号屏蔽，线程发送信号给其他线程，达到一定条件后，另一线程终止另一个线程

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <signal.h>
 4 #include <pthread.h>
 5 #include <unistd.h>
 6 
 7 void sig_handler(int signo)
 8 {
 9     printf("pthread id in the sig_handler: %lx
", pthread_self());
10     if(signo == SIGALRM) {
11         printf("timeout...
");
12     }
13     alarm(2);
14 }
15 
16 void *th_fn(void *arg)
17 {
18     if(signal(SIGALRM, sig_handler) == SIG_ERR){
19         perror("signal sigalrm error");
20     }
21 
22     /** 在子线程中设置定时器 */
23     alarm(2);
24 
25     int i;
26     for(i = 1; i <= 555550; i++){
27         printf("(%lx) i: %d
", pthread_self(), i);
28         sleep(1);
29     }
30     return (void *)0;
31 }
32 
33 void *th_fn2(void *arg)
34 {
35     pthread_t th1 = (pthread_t)arg;
36     int i;
37     for(i = 1; i <= 10; i++){
38         if(i == 5){
39             /** 终止线程 1 的运行 */
40             pthread_cancel(th1);
41             alarm(0);
42         }
43         printf("(%lx) i: %d
", pthread_self(), i);
44         sleep(1);
45     }
46     return (void *)0;
47 }
48 
49 int main(void)
50 {
51     int err;
52     pthread_t th, th2;
53     pthread_attr_t  attr;
54     pthread_attr_init(&attr);
55     pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
56 
57     if((err = pthread_create(&th, &attr, th_fn, (void *)0)) != 0) {
58         perror("pthread create error");
59     }
60 
61     if((err = pthread_create(&th2, &attr, th_fn2, (void *)th)) != 0) {
62         perror("pthread create error");
63     }
64 
65     sigset_t set;
66     sigemptyset(&set);
67     sigaddset(&set, SIGALRM);
68     /** 对主控线程屏蔽 SIGALRM 信号 */
69     pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);
70 
71 
72     while(1){
73         printf("control thread(%lx) is running
", pthread_self());
74         sleep(10);
75     }
76 
77     printf("control thread over
");
78 
79     return 0;
80 }

　　编译运行：