C中的線程安全？

Question

我想用C編寫一個高性能的同步生成器。我希望能夠向它提供事件並使多個線程能夠異步地輪詢/讀取，以便線程永遠不會收到重複項。

我並不十分了解通常如何進行同步。有人能給我一個我可能能夠使用的一種或多種技術的高級解釋嗎？

謝謝！

Answer 1

線程安全的主要概念是Mutex（雖然有不同種類的鎖）。 它用於保護您的記憶免受多次訪問和競爭條件的影響。

使用Linked List就是一個很好的例子。您不能允許兩個不同的線程在同一時間修改它。在你的例子中，你可能使用一個鏈表來創建一個隊列，每個線程都會從中消耗一些數據。

顯然還有其他的同步機制，但是這個是（至今？）最重要的。

您可以查看this頁面（以及底部的參考頁面）以獲取更多實施細節。

Answer 2

您需要thread implementation; C沒有任何對多處理概念的內置支持。因此線程經常被實現爲庫。這樣的庫通常會爲您提供同步多線程執行的方法，保護數據的方法等。

Answer 3

當線程間存在共享變量時，線程安全將成爲問題。如果你沒有任何共享變量，這不是問題。每個事件都可以只讀，並隨機向聽衆展示。

Answer 4

線程安全性是通過使用多線程實現提供的任何同步原語來實現的。

你的起始點可能是事件的鏈表，一個保護它的鎖，每個線程接受鎖，通過調整指向第一個事件的指針來消費一個事件，然後釋放鎖;追加事件也會鎖定整個列表。當清單清空時，工作人員退出。

從那裏，各種的優化是可能的：

• 緩存指針到最後一個事件，所以附加的事件列表變得更便宜。
• 添加通知機制，以便工作線程在列表爲空時可以休眠。通常，這是通過稱爲條件變量來實現的。
• 使用多個列表，所以如果第一個列表被鎖定，worker可以從另一個列表中檢索一個事件，而不必等待當前已經鎖定列表的線程。