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在Linux操作系統(tǒng)中，線程是非常重要的概念，是操作系統(tǒng)中最重要的概念之一。然而，在實際應(yīng)用程序中，線程問題經(jīng)常會出現(xiàn)，例如線程安全問題、線程阻塞問題等等，這些問題會對系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能造成很大的影響。解決這些問題是Linux應(yīng)用程序開發(fā)者必須要面對的問題之一。本文將討論一些在Linux中解決線程問題的方法。
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一、線程問題的原因分析
線程問題的根源在于并發(fā)執(zhí)行的場景下的競態(tài)條件。當(dāng)多個線程同時訪問共享資源時，就會產(chǎn)生競態(tài)條件。例如，兩個線程可能同時讀寫同一個變量的值，這就會導(dǎo)致競爭條件。如果這個變量是一個共享資源，那么這種競爭條件就會造成系統(tǒng)穩(wěn)定性受影響，并定期引發(fā)系統(tǒng)崩潰、死鎖等問題。
二、線程問題的解決方法
1、使用線程同步
在并發(fā)執(zhí)行的場景下，線程之間需要進(jìn)行同步操作，以避免對共享資源的競爭條件。在Linux中，我們可以使用互斥鎖、讀寫鎖、條件變量等來實現(xiàn)線程同步。互斥鎖用于保護(hù)臨界區(qū)，提供了一種互斥鎖機(jī)制，條件變量主要負(fù)責(zé)線程通信，讀寫鎖則實現(xiàn)讀寫操作。
2、使用線程池
線程池是一種常用的解決線程問題的方法。它通過提前創(chuàng)建多個線程并放到一個線程池中，當(dāng)有任務(wù)到達(dá)時，就可以將任務(wù)分配到線程池中的線程進(jìn)行處理。這樣做的好處在于，線程池中的線程可以重復(fù)利用，減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷，并且可以更好地管理線程數(shù)量。
3、避免線程阻塞
線程阻塞是Linux線程問題的一個重要表現(xiàn)形式。線程阻塞時，本質(zhì)上是一種競爭條件的結(jié)果，因此需要采取措施避免它的產(chǎn)生。避免線程阻塞的方法有很多，例如使用非阻塞I/O、使用異步I/O等。
4、定時器和信號
定時器和信號是Linux中解決線程問題的常用方法之一。當(dāng)我們需要對某個操作進(jìn)行超時處理時，可以使用定時器；而當(dāng)我們需要在一些緊急情況下通知線程，就可以使用信號。
三、
Linux中線程問題是開發(fā)者必須要面對的問題。在實際應(yīng)用中，我們需要注意線程同步、線程池，以及避免線程阻塞等問題。通過使用互斥鎖、讀寫鎖、條件變量以及定時器和信號等方法，我們可以更好地管理線程，提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
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（1）Posix標(biāo)準(zhǔn)中有有名信號燈和無名信號燈之分，對于有名信號燈，可以用sem_open來創(chuàng)建，其prototype是:
sem_t *sem_open(const char *name, int oflag);//打開已有的信號燈
sem_t *sem_open(const char *name, int oflag, mode_t mode, unsigned value);//一般是創(chuàng)建信號燈。
期中name是信號燈的名字， oflag是0, O_CREAT 或者 O_CREAT | O_EXCL, 如果指定O_CREAT， 那么mode和value對應(yīng)創(chuàng)建該信號的模式和初始值。 如果指定了O_EXCL, 而且該信號燈已經(jīng)在系統(tǒng)中存在，那調(diào)用會出錯返回SEM_FAILED常量。 對于Linux內(nèi)核來說，有名信號燈是很晚才加入內(nèi)核中的，創(chuàng)建或是打開有名信號時候，應(yīng)該指定”/semname“名字，對應(yīng)的信號燈創(chuàng)建在/dev/shm目錄下，名字是/dev/shm/sem.semname. W, 用gcc/g++編譯實用信號燈功能的程序時候，應(yīng)該引用librt庫，（e.g., g++ -lrt sem.cpp). 關(guān)閉已打開的信號燈，用sem_close(sem_t *sem). 關(guān)閉信號燈并不意味著系統(tǒng)會刪除它，要刪除一個信號燈，需要調(diào)用sem_unlink(sem_t *sem)。 有名信號燈一般是為了進(jìn)程之間同步實用的。 無名信號喚清燈，一般是為一個進(jìn)程內(nèi)的不同線程之間同步使用的。 創(chuàng)建無名信號燈的方法如下：
sem_t sem;
sem_init(&sem, int shared, unsigned int value);//初始化信號燈。
……
sem_destroy(&sem);//清除信號燈。
（2）信號燈的使用和狀態(tài)。
信號燈一般用來描述不同線程所共享的公共資源的數(shù)量，每一個信號燈都有一個叫做信號量的非負(fù)整數(shù)與之相連；信號量一般代表公共資源的數(shù)目，比如空閑列表中的緩沖區(qū)數(shù)目，視頻中讀入幀的數(shù)目，等等。對于一個線程可以用sem_wait, sem_post函數(shù)來改如缺變一個信號燈的信號量。
sem_wait(sem_t &sem);
sem_wait的語義如下：
{
while(信號量==0)
等待； //此處線程被掛起，等待其他線程調(diào)用sem_post喚醒之。
信號量減1；
}
注意：測試信號量是否為零，和減一的操作是原子的，也就是說期間不會發(fā)生線程切換。
與sem_wait對應(yīng)的調(diào)用是sem_post,語義如下：
{
信號量加1；
喚醒等待該信號量的線程；//調(diào)用sem_wait并等待的線程。
}
該操作也是原子的。
信號燈的狀態(tài)可以用sem_getvalue來查看。一般來說sem_wait和sem_post的調(diào)用不必在同一個線程內(nèi)成對出現(xiàn)（象mutex那樣，lock/unlock要配對出現(xiàn)）。 一般的情形是這樣的，一個線程等待資源可用，調(diào)用sem_wait, 另外一個線程生成資源，然后調(diào)用sem_post，喚醒等待該資源的線程。因為信號燈和橡前所描述的是線程間公共資源，使用的時候一般和mutex一起使用，mutex保證訪問公共資源的線程排他性，信號燈表示資源的可用性。
關(guān)于linux線程執(zhí)行順序的小問題
到sleep的時候，子線程1和2都已經(jīng)起來了，和主線程沒關(guān)系了
線程1先建立的，之一次可能是先被執(zhí)行，以后就不好說了。這兩個線程是并發(fā)執(zhí)行的，先后可扒孫以忽略，就認(rèn)為是同時執(zhí)行的，也會是交叉執(zhí)春簡鏈行的，不能確定咐衫。
此時主線程和子線程2都處于待執(zhí)行的狀態(tài) 這個不能確定的，創(chuàng)建完1以后就創(chuàng)建2了，并不是睜敏一執(zhí)行完以后才創(chuàng)建的2，先理解什么是多線程吧唯敗，要是按照你說指早顫的這樣的話，更本不需要多線程機(jī)制了，直接調(diào)用功能函數(shù)就行了。
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