在Linux系統(tǒng)中提供了多種同步機制，本文主要講講如何使用pthread_barrier_xxx系列函數(shù)來實現(xiàn)多線程之間進行同步的方法。

函數(shù)定義

pthread_barrier_xxx系列函數(shù)中的barrier可意為柵欄，可以理解為該柵欄能夠把先后到達的多個線程阻擋在同一柵欄前，直到所有線程到齊，柵欄才會放行，否則到達此處的線程將被阻塞。

pthread_barrier_xxx系列函數(shù)在文件中定義，用于多線程的同步，該系列函數(shù)主要包含下列三個函數(shù)：

//初始化柵欄,負責指定柵欄要等待的線程個數(shù),
//柵欄需要等待count個線程都到達柵欄時,才會全部一起放行
intpthread_barrier_init(pthread_barrier_t*restrict,
constpthread_barrierattr_t*restrict,unsignedcount);

//pthread_barrier_wait()函數(shù)會同步所有參與barrier的線程,
//調用該函數(shù)的線程會阻塞住,直到pthread_barrier_init()中指定
//數(shù)量的線程調用了pthread_barrier_wait()函數(shù),所有線程才會同時往下執(zhí)行
intpthread_barrier_wait(pthread_barrier_t*barrier);

//釋放pthread_barrier_init()函數(shù)申請的資源
intpthread_barrier_destroy(pthread_barrier_t*barrier);

應用場景

在應用程序啟動的時候，需要創(chuàng)建一個或者多個線程去完成不同功能的處理。子線程啟動之后，需要等待主進程完成基礎的配置之后各個子線程才能正常工作。所以這里就存在一個問題要解決，各個子線程如何等待主進程完成工作后，才繼續(xù)往下執(zhí)行呢？

為了解決上述場景的問題，我們可以在調用pthread_barrier_init()時指定n+1個等待，其中n是線程數(shù)。而在每個線程執(zhí)行函數(shù)的開始調用pthread_barrier_wait()。這樣主進程在調用pthread_create()創(chuàng)建子線程后，子線程運行到pthread_barrier_wait()后將被阻塞，線程都停下來等待最后一個pthread_barrier_wait()函數(shù)被調用。最后一個pthread_barrier_wait()函數(shù)由主進程或者其他子線程在它覺得合適的時候調用就行。最后這個pthread_barrier_wait()有點像跑步運動時的起步槍，只有最后這個pthread_barrier_wait()函數(shù)被調用，其他被阻塞的線程就能夠繼續(xù)運行。

使用實例

下面的程序，在main()函數(shù)中，pthread_barrier_init()指定2+1個等待，接著創(chuàng)建了2個線程，然后主進程延時6秒，之后調用pthread_barrier_wait()來讓線程接著運行，程序如下：

/*
********************************************************************************
*描述:pthread_barrier_xxx程序示例
*Use:gccpthread_barrier_xxx.c-lpthread
*./a.out
*By:AilsonJack
*Date:2016.03.24
*CSDN//blog.csdn.net/jackailson
********************************************************************************
*/

#include
#include
#include
#include

//線程柵欄
pthread_barrier_tbarrier;

void*task1(void*arg);
void*task2(void*arg);

intmain(void)
{
pthread_ttask1_tid;
pthread_ttask2_tid;
pthread_attr_ttask1_attr;
pthread_attr_ttask2_attr;

//初始化線程屬性
pthread_attr_init(&task1_attr);
pthread_attr_init(&task2_attr);

//初始化柵欄
pthread_barrier_init(&barrier,NULL,2+1);//2+1個等待

//創(chuàng)建線程1
pthread_create(&task1_tid,&task1_attr,task1,NULL);

//創(chuàng)建線程2
pthread_create(&task2_tid,&task2_attr,task2,NULL);

printf("mainprocesswillsleep6s.
");
sleep(6);//等待6s,讓task1和task2都阻塞住了,再運行主線程

//主線程調用pthread_barrier_wait()函數(shù)之后,已經(jīng)達到了
//pthread_barrier_init()函數(shù)設置的3個等待條件,此時調用
//pthread_barrier_wait()函數(shù)的主線程不會被阻塞,task1和
//task2也將繼續(xù)運行.
pthread_barrier_wait(&barrier);

pthread_join(task1_tid,NULL);
pthread_join(task2_tid,NULL);
pthread_barrier_destroy(&barrier);
}

void*task1(void*arg)
{
printf("task1willbeblocked.
");
pthread_barrier_wait(&barrier);//線程將被阻塞在這里
printf("task1isrunning.
");
sleep(3);//延時3s
pthread_exit(NULL);
}

void*task2(void*arg)
{
printf("task2willbeblocked.
");
pthread_barrier_wait(&barrier);//線程將被阻塞在這里
printf("task2isrunning.
");
sleep(3);//延時3s
pthread_exit(NULL);
}

程序的運行結果如下圖所示：

審核編輯：劉清