c语言多线程怎么访问全局变量 - 问答

在C语言中，多线程访问全局变量需要注意线程同步问题，以避免出现数据竞争和不确定的结果。以下是几种常见的方法：

使用互斥锁（mutex）：在访问全局变量之前，线程先获取互斥锁，访问结束后再释放互斥锁。这样可以确保同一时间只有一个线程能够访问全局变量。

#include <pthread.h>

int global_variable;
pthread_mutex_t mutex;

void* thread_function(void* arg) {
    // 获取互斥锁
    pthread_mutex_lock(&mutex);

    // 访问全局变量
    global_variable++;

    // 释放互斥锁
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    return NULL;
}

int main() {
    // 初始化互斥锁
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    // 创建线程
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL);

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

    // 销毁互斥锁
    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return 0;
}

使用信号量（semaphore）：设置一个信号量为1，在访问全局变量之前，线程先执行P操作（等待），访问结束后再执行V操作（释放）。

#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

int global_variable;
sem_t sem;

void* thread_function(void* arg) {
    // 等待信号量
    sem_wait(&sem);

    // 访问全局变量
    global_variable++;

    // 释放信号量
    sem_post(&sem);

    return NULL;
}

int main() {
    // 初始化信号量
    sem_init(&sem, 0, 1);

    // 创建线程
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL);

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

    // 销毁信号量
    sem_destroy(&sem);

    return 0;
}

使用条件变量（condition variable）：设置一个条件变量和一个互斥锁，线程通过互斥锁来保护对全局变量的访问，在访问之前，线程等待条件变量满足，访问结束后，通过条件变量通知其他等待的线程。

#include <pthread.h>

int global_variable;
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;

void* thread_function(void* arg) {
    // 获取互斥锁
    pthread_mutex_lock(&mutex);

    // 等待条件变量满足
    while (global_variable == 0) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    }

    // 访问全局变量
    global_variable++;

    // 释放互斥锁
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    return NULL;
}

int main() {
    // 初始化互斥锁和条件变量
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&cond, NULL);

    // 创建线程
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL);

    // 修改全局变量，并发送条件变量通知
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    global_variable++;
    pthread_cond_signal(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

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

    // 销毁互斥锁和条件变量
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);

    return 0;
}

通过以上方法，可以确保多个线程能够安全地访问全局变量，避免数据竞争和不确定的结果。

0 赞

0 踩