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掌握Linux进程通知线程，轻松解决多线程编程难题

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在Linux操作系统中，进程和线程是程序执行的基本单位。多线程编程是提高程序执行效率的重要手段，但同时也带来了许多挑战，如线程同步、资源竞争和死锁等问题。本文将深入探讨Linux进程通知线程的机制，帮助读者轻松解决多线程编程难题。

进程与线程基础

进程

进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。每个进程都有独立的内存空间、数据栈和执行环境。在Linux中，进程通过fork()系统调用来创建。

线程

线程是进程的执行单元，共享进程的内存空间、数据栈和执行环境。在Linux中，线程通过pthread库进行管理。

Linux进程通知线程

Linux进程通知线程是一种基于共享内存的线程通信机制。它通过在共享内存区域设置一个标志来实现线程间的同步。

机制

  1. 创建共享内存区域：使用shm_open()和mmap()系统调用创建共享内存区域。
  2. 设置标志：在共享内存中设置一个标志变量，用于通知其他线程。
  3. 通知其他线程：当一个线程需要通知其他线程时，它将该标志变量的值设置为特定值。
  4. 等待通知：其他线程通过轮询或条件变量等待该标志变量的值变为特定值。

示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>

#define SHM_NAME "/my_shm"
#define SHM_SIZE 4

typedef struct {
    int flag;
} shared_data_t;

void *thread_func(void *arg) {
    shared_data_t *data = (shared_data_t *)arg;
    printf("Thread %ld waiting for notification...\n", pthread_self());
    while (data->flag != 1) {
        // Do something useful
    }
    printf("Thread %ld received notification!\n", pthread_self());
    return NULL;
}

int main() {
    int shm_fd;
    shared_data_t *data;

    // 创建共享内存
    shm_fd = shm_open(SHM_NAME, O_CREAT | O_RDWR, 0666);
    ftruncate(shm_fd, SHM_SIZE);
    data = mmap(NULL, SHM_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_fd, 0);

    // 创建线程
    pthread_t thread1, thread2;
    pthread_create(&thread1, NULL, thread_func, data);
    pthread_create(&thread2, NULL, thread_func, data);

    // 等待线程通知
    data->flag = 1;

    // 等待线程结束
    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);

    // 销毁共享内存
    munmap(data, SHM_SIZE);
    shm_unlink(SHM_NAME);

    return 0;
}

总结

掌握Linux进程通知线程的机制，可以帮助开发者轻松解决多线程编程难题。通过本文的学习，读者应该能够：

  1. 理解进程与线程的基本概念。
  2. 掌握Linux进程通知线程的机制。
  3. 编写简单的多线程程序。

希望本文对您的多线程编程有所帮助！

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