linux下C语言实现多线程通信—环形缓冲区,可用于生产者(producer)/消费者(consumer)【转】
转自:http://blog.chinaunix.net/uid-28458801-id-4262445.html
操作系统:ubuntu10.04
前言:
在嵌入式开发中,只要是带操作系统的,在其上开发产品应用,基本都需要用到多线程。
为了提高效率,尽可能的提高并发率。因此,线程之间的通信就是问题的核心。
根据当前产品需要,使用 环形缓冲区 解决。
一,环形缓冲区的实现
1,cbuf.h
点击(此处)折叠或打开
- #ifndef __CBUF_H__
- #define __CBUF_H__
- #ifdef __cplusplus
- extern "C" {
- #endif
- /* Define to prevent recursive inclusion
- -------------------------------------*/
- #include "types.h"
- #include "thread.h"
- typedef struct _cbuf
- {
- int32_t size; /* 当前缓冲区中存放的数据的个数 */
- int32_t next_in; /* 缓冲区中下一个保存数据的位置 */
- int32_t next_out; /* 从缓冲区中取出下一个数据的位置 */
- int32_t capacity; /* 这个缓冲区的可保存的数据的总个数 */
- mutex_t mutex; /* Lock the structure */
- cond_t not_full; /* Full -> not full condition */
- cond_t not_empty; /* Empty -> not empty condition */
- void *data[CBUF_MAX];/* 缓冲区中保存的数据指针 */
- }cbuf_t;
- /* 初始化环形缓冲区 */
- extern int32_t cbuf_init(cbuf_t *c);
- /* 销毁环形缓冲区 */
- extern void cbuf_destroy(cbuf_t *c);
- /* 压入数据 */
- extern int32_t cbuf_enqueue(cbuf_t *c,void *data);
- /* 取出数据 */
- extern void* cbuf_dequeue(cbuf_t *c);
- /* 判断缓冲区是否为满 */
- extern bool cbuf_full(cbuf_t *c);
- /* 判断缓冲区是否为空 */
- extern bool cbuf_empty(cbuf_t *c);
- /* 获取缓冲区可存放的元素的总个数 */
- extern int32_t cbuf_capacity(cbuf_t *c);
- #ifdef __cplusplus
- }
- #endif
- #endif
- /* END OF FILE
- ---------------------------------------------------------------*/
2,cbuf.c
点击(此处)折叠或打开
- #include "cbuf.h"
- /* 初始化环形缓冲区 */
- int32_t cbuf_init(cbuf_t *c)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = mutex_init(&c->mutex)) != OPER_OK)
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf init fail ! mutex init fail !\n");
- #endif
- return ret;
- }
- if((ret = cond_init(&c->not_full)) != OPER_OK)
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf init fail ! cond not full init fail !\n");
- #endif
- mutex_destroy(&c->mutex);
- return ret;
- }
- if((ret = cond_init(&c->not_empty)) != OPER_OK)
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf init fail ! cond not empty init fail !\n");
- #endif
- cond_destroy(&c->not_full);
- mutex_destroy(&c->mutex);
- return ret;
- }
- c->size = 0;
- c->next_in = 0;
- c->next_out = 0;
- c->capacity = CBUF_MAX;
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf init success !\n");
- #endif
- return ret;
- }
- /* 销毁环形缓冲区 */
- void cbuf_destroy(cbuf_t *c)
- {
- cond_destroy(&c->not_empty);
- cond_destroy(&c->not_full);
- mutex_destroy(&c->mutex);
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf destroy success \n");
- #endif
- }
- /* 压入数据 */
- int32_t cbuf_enqueue(cbuf_t *c,void *data)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = mutex_lock(&c->mutex)) != OPER_OK) return ret;
- /*
- * Wait while the buffer is full.
- */
- while(cbuf_full(c))
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf is full !!!\n");
- #endif
- cond_wait(&c->not_full,&c->mutex);
- }
- c->data[c->next_in++] = data;
- c->size++;
- c->next_in %= c->capacity;
- mutex_unlock(&c->mutex);
- /*
- * Let a waiting consumer know there is data.
- */
- cond_signal(&c->not_empty);
- #ifdef DEBUG_CBUF
- // debug("cbuf enqueue success ,data : %p\n",data);
- debug("enqueue\n");
- #endif
- return ret;
- }
- /* 取出数据 */
- void* cbuf_dequeue(cbuf_t *c)
- {
- void *data = NULL;
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = mutex_lock(&c->mutex)) != OPER_OK) return NULL;
- /*
- * Wait while there is nothing in the buffer
- */
- while(cbuf_empty(c))
- {
- #ifdef DEBUG_CBUF
- debug("cbuf is empty!!!\n");
- #endif
- cond_wait(&c->not_empty,&c->mutex);
- }
- data = c->data[c->next_out++];
- c->size--;
- c->next_out %= c->capacity;
- mutex_unlock(&c->mutex);
- /*
- * Let a waiting producer know there is room.
- * 取出了一个元素,又有空间来保存接下来需要存储的元素
- */
- cond_signal(&c->not_full);
- #ifdef DEBUG_CBUF
- // debug("cbuf dequeue success ,data : %p\n",data);
- debug("dequeue\n");
- #endif
- return data;
- }
- /* 判断缓冲区是否为满 */
- bool cbuf_full(cbuf_t *c)
- {
- return (c->size == c->capacity);
- }
- /* 判断缓冲区是否为空 */
- bool cbuf_empty(cbuf_t *c)
- {
- return (c->size == 0);
- }
- /* 获取缓冲区可存放的元素的总个数 */
- int32_t cbuf_capacity(cbuf_t *c)
- {
- return c->capacity;
- }
二,辅助文件
为了提高程序的移植性,对线程相关进行封装。
1,thread.h
点击(此处)折叠或打开
- #ifndef __THREAD_H__
- #define __THREAD_H__
- #ifdef __cplusplus
- extern "C" {
- #endif
- /* Define to prevent recursive inclusion
- -------------------------------------*/
- #include "types.h"
- typedef struct _mutex
- {
- pthread_mutex_t mutex;
- }mutex_t;
- typedef struct _cond
- {
- pthread_cond_t cond;
- }cond_t;
- typedef pthread_t tid_t;
- typedef pthread_attr_t attr_t;
- typedef void* (* thread_fun_t)(void*);
- typedef struct _thread
- {
- tid_t tid;
- cond_t *cv;
- int32_t state;
- int32_t stack_size;
- attr_t attr;
- thread_fun_t fun;
- }thread_t;
- /* mutex */
- extern int32_t mutex_init(mutex_t *m);
- extern int32_t mutex_destroy(mutex_t *m);
- extern int32_t mutex_lock(mutex_t *m);
- extern int32_t mutex_unlock(mutex_t *m);
- /* cond */
- extern int32_t cond_init(cond_t *c);
- extern int32_t cond_destroy(cond_t *c);
- extern int32_t cond_signal(cond_t *c);
- extern int32_t cond_wait(cond_t *c,mutex_t *m);
- /* thread */
- /* 线程的创建,其属性的设置等都封装在里面 */
- extern int32_t thread_create(thread_t *t);
- //extern int32_t thread_init(thread_t *t);
- #define thread_join(t, p) pthread_join(t, p)
- #define thread_self() pthread_self()
- #define thread_sigmask pthread_sigmask
- #ifdef __cplusplus
- }
- #endif
- #endif
- /* END OF FILE
- ---------------------------------------------------------------*/
2,thread.c
点击(此处)折叠或打开
- #include "thread.h"
- /* mutex */
- int32_t mutex_init(mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_mutex_init(&m->mutex, NULL)) != 0)
- ret = -THREAD_MUTEX_INIT_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t mutex_destroy(mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_mutex_destroy(&m->mutex)) != 0)
- ret = -MUTEX_DESTROY_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t mutex_lock(mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_mutex_lock(&m->mutex)) != 0)
- ret = -THREAD_MUTEX_LOCK_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t mutex_unlock(mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_mutex_unlock(&m->mutex)) != 0)
- ret = -THREAD_MUTEX_UNLOCK_ERROR;
- return ret;
- }
- /* cond */
- int32_t cond_init(cond_t *c)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_cond_init(&c->cond, NULL)) != 0)
- ret = -THREAD_COND_INIT_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t cond_destroy(cond_t *c)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_cond_destroy(&c->cond)) != 0)
- ret = -COND_DESTROY_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t cond_signal(cond_t *c)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_cond_signal(&c->cond)) != 0)
- ret = -COND_SIGNAL_ERROR;
- return ret;
- }
- int32_t cond_wait(cond_t *c,mutex_t *m)
- {
- int32_t ret = OPER_OK;
- if((ret = pthread_cond_wait(&c->cond, &m->mutex)) != 0)
- ret = -COND_WAIT_ERROR;
- return ret;
- }
三,测试
1,测试代码
点击(此处)折叠或打开
- /*
- * cbuf begin
- */
- #define OVER (-1)
- static cbuf_t cmd;
- static int line_1[200];
- static int line_2[200];
- //static int temp = 0;
- static bool line1_finish = false;
- static bool line2_finish = false;
- void* producer_1(void *data)
- {
- int32_t i = 0;
- for(i = 0; i < 200; i++)
- {
- line_1[i] = i+1000;
- cbuf_enqueue(&cmd, &line_1[i]);
- if(0 == (i % 9)) sleep(1);
- }
- line1_finish = true;
- return NULL;
- }
- void* producer_2(void *data)
- {
- int32_t i = 0;
- for(i = 0; i < 200; i++)
- {
- line_2[i] = i+20000;
- cbuf_enqueue(&cmd, &line_2[i]);
- if(0 == (i % 9)) sleep(1);
- }
- line2_finish = true;
- return NULL;
- }
- void* consumer(void *data)
- {
- int32_t *ptr = NULL;
- while(1)
- {
- ptr = cbuf_dequeue(&cmd);
- printf("%d\n",*ptr);
- if(cbuf_empty(&cmd) && line2_finish && line1_finish)
- {
- printf("quit\n");
- break;
- }
- }
- return NULL;
- }
- void test_cbuf_oper(void)
- {
- pthread_t l_1;
- pthread_t l_2;
- pthread_t c;
- cbuf_init(&cmd);
- pthread_create(&l_1,NULL,producer_1,0);
- pthread_create(&l_2,NULL,producer_2,0);
- pthread_create(&c,NULL,consumer,0);
- pthread_join(l_1,NULL);
- pthread_join(l_2,NULL);
- pthread_join(c,NULL);
- cbuf_destroy(&cmd);
- }
- void test_cbuf(void)
- {
- test_cbuf_oper();
- }
- /*
- * cbuf end
- */
2,测试结果

四,参考文件
1,《bareos-master》源码
2,《nginx》源码
linux下C语言实现多线程通信—环形缓冲区,可用于生产者(producer)/消费者(consumer)【转】的更多相关文章
- linux下c语言的多线程编程
我们在写linux的服务的时候,经常会用到linux的多线程技术以提高程序性能 多线程的一些小知识: 一个应用程序可以启动若干个线程. 线程(Lightweight Process,LWP),是程序执 ...
- linux下c语言实现多线程文件复制【转】
转自:https://www.cnblogs.com/zxl0715/articles/5365989.html .具体思路 把一个文件分成N份,分别用N个线程copy, 每个线程只读取指定长度字节大 ...
- Linux下c语言TCP多线程聊天室
开发环境:Linux,GCC 相关知识:TCP(博客:传送门),线程 附加:项目可能还有写不足之处,有些bug没调出来(如:对在线人数的控制),希望大佬赐教. 那么话不多说,放码过来: 码云:传送门, ...
- linux下C语言多线程编程实例
用一个实例.来学习linux下C语言多线程编程实例. 代码目的:通过创建两个线程来实现对一个数的递加.代码: //包含的头文件 #include <pthread.h> #include ...
- Linux下c开发 之 线程通信(转)
Linux下c开发 之 线程通信(转) 1.Linux“线程” 进程与线程之间是有区别的,不过Linux内核只提供了轻量进程的支持,未实现线程模型.Linux是一种“多进程单线程”的操作系统.Linu ...
- Linux下c开发 之 线程通信
Linux下c开发 之 线程通信 1.Linux“线程” 进程与线程之间是有区别的,不过Linux内核只提供了轻量进程的支持,未实现线程模型.Linux是一种“多进程单线程”的操作系统.Linux本身 ...
- linux 下C语言学习路线
UNIX/Linux下C语言的学习路线.一.工具篇“公欲善其事,必先利其器”.编程是一门实践性很强的工作,在你以后的学习或工作中,你将常常会与以下工具打交道, 下面列出学习C语言编程常常用到的软件和工 ...
- Linux下C语言编程实现spwd函数
Linux下C语言编程实现spwd函数 介绍 spwd函数 功能:显示当前目录路径 实现:通过编译执行该代码,可在终端中输出当前路径 代码实现 代码链接 代码托管链接:spwd.c 所需结构体.函数. ...
- Linux基础与Linux下C语言编程基础
Linux基础 1 Linux命令 如果使用GUI,Linux和Windows没有什么区别.Linux学习应用的一个特点是通过命令行进行使用. 登录Linux后,我们就可以在#或$符后面去输入命令,有 ...
随机推荐
- Android手机Fiddler真机抓包
Fiddler是最强大最好用的Web调试工具之一,它能记录所有客户端和服务器的http和https请求,允许用户监视,设置断点,甚至修改输入输出数据,Fiddler包含了一个强大的基于事件脚本的子系统 ...
- BZOJ4890 Tjoi2017城市
显然删掉的边肯定是直径上的边.考虑枚举删哪一条.然后考虑怎么连.显然新边应该满足其两端点在各自树中作为根能使树深度最小.只要线性求出这个东西就可以了,这与求树的重心的过程类似. #include< ...
- P2774 方格取数问题
题目背景 none! 题目描述 在一个有 m*n 个方格的棋盘中,每个方格中有一个正整数.现要从方格中取数,使任意 2 个数所在方格没有公共边,且取出的数的总和最大.试设计一个满足要求的取数算法.对于 ...
- Ants UVA - 1411(km板题竟然让我换了个板子)
题意: 给出n个白点和n个黑点的坐标,要求用n条不相交的线段把它们连接起来,其中每条线段恰好连接一个白点和一个黑点,每个点恰好连接到一条线段 解析: 带入负的欧几里得距离求就好了 假设a1-b1 与 ...
- 【BZOJ5338】[TJOI2018]异或(主席树)
[BZOJ5338][TJOI2018]异或(主席树) 题面 洛谷 题解 很明显的是\(Trie\)树上暴力判断答案 因为要支持区间,用主席树的结构存\(Trie\)树就好了 #include< ...
- hihocoder[Offer收割]编程练习赛19 D 相交的铁路线(树上路径交)
傻逼题... 裸的树上路径交 两条树上的路径$[a,b]$和$[c,d]$有交,则有$lca(a,b)$在$[c,d]$上或$lca(c,d)$在$[a,b]$上. 其实只要深度大的$lca$在另一条 ...
- 在Mac上安装mysql数据库
安装 登录MySQL网站 用dmg的方式安装.Download MySQL Community Server 或者常规方式,打开官网 : http://www.mysql.com/downloads/ ...
- 怎么用spring cloud service-id 进行调用接口
这里最关键的就是加上@LoadBalanced @SpringBootApplication public class ConsumerMovieApplication { @Bean @LoadBa ...
- C++ 局部静态变量,全局变量,全局静态变量,局部变量的区别和联系
C++变量根据定义位置的不同,具有不同的作用域,作用域可分为6种:全局作用域,局部作用域,语句作用域,类作用域,命名作用域和文件作用域. 从作用域看: 全局变量具有全局作用域.全局变量只需在一个源文件 ...
- 从一个集合中过滤另一个集合中存在的项(类似in)
直接贴代码出来: List<PriceMark> list = PriceMarkDAL.m_PriceMarkDAL.GetList("Erp_ProName='TLC7528 ...