程序实验211多线程编程实验报告Word文件下载.docx
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for(count=0;
count<
P_NUMBER;
count++)
{
delay_time=(int)(rand()*TIME/(RAND_MAX))+1;
sleep(delay_time);
\tTH%d:
job%ddelay=%d\n"
thrd_num,count,delay_time);
}
%dfinished\n"
pthread_exit(NULL);
intmain()
pthread_tthread[T_NUMBER];
intno=0,res;
void*thrd_ret;
srand(time(NULL));
for(no=0;
no<
T_NUMBER;
no++)
res=pthread_create(&
thread[no],NULL,thrd_func,(void*)no);
if(res!
=0)
Creayth%dfaild\n"
no);
exit(res);
success\nwaiting\n"
);
res=pthread_join(thread[no],&
thrd_ret);
if(!
res)
t%djoined\n"
else
T%djoinedfaild\n"
return0;
}
4.编译、运行方法及结果(抓屏)
5.结果分析
由运行结果可以看出,创建线程、释放资源按照顺序,而每个线程的运行和结束是独立与并行的。
实验二(p287:
11-thread_mutex.c)
在试验1的基础上通过互斥锁,使原本独立,无序的多个线程能够按顺序进行
#defineTHREAD_NUMBER3/*线程数*/
#defineREPEAT_NUMBER3/*每个线程的小任务数*/
#defineDELAY_TIME_LEVELS10.0/*小任务间的最大时间间隔*/
pthread_mutex_tmutex;
void*thrd_func(void*arg)//线程函数例程
intthrd_num=(int)arg;
intdelay_time=0,count=0;
intres;
//互斥锁上锁
res=pthread_mutex_lock(&
mutex);
if(res)
Thread%disstarting\n"
thrd_num);
for(count=0;
count<
REPEAT_NUMBER;
count++)
delay_time=(int)(rand()*DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX))+1;
\tThread%d:
job%ddelay=%d\n"
thrd_num,count,delay_time);
Thread%dfinished\n"
intmain(void)
pthread_tthread[THREAD_NUMBER];
intno=0,res;
pthread_mutex_init(&
mutex,NULL);
for(no=0;
no<
THREAD_NUMBER;
no++)
res=pthread_create(&
thread[no],NULL,thrd_func,(void*)no);
if(res!
=0)
Createthread%dfailed\n"
no);
Createthreadssuccess\nWaitingforthreadstofinish...\n"
/*这里的问题很奇怪,按照书上程序敲打,出现的线程首先是2而非0,没有按照书上所说:
与创建顺序相同,但是在这里体现了互斥性,由于后面的释放资源程序从0开始,而一开始为线程2占用资源,所以无法释放资源,导致程序卡死,最后修改为先释放线程2的资源,之后则可以依次显示*/
for(no=2;
no--)
res=pthread_join(thread[no],&
Thread%djoined\n"
no);
Thread%djoinfailed\n"
pthread_mutex_unlock(&
pthread_mutex_destroy(&
实验结果体现了互斥性,3个线程有序运行。
实验三(P291:
11-thread_sem.c)
该程序在实验1的基础上,用信号量同步机制实现3个线程的有序执行,利用pv操作来控制执行顺序,达到执行的顺序和创建的顺序刚好相反。
……
semaphore.h>
#defineTHREAD_NUMBER3
#defineREPEAT_NUMBER3
#defineDELAY_TIME_LEVELS10.0
sem_tsem[THREAD_NUMBER];
void*thrd_func(void*arg)
intthrd_num=(int)arg;
intdelay_time=0;
intcount=0;
sem_wait(&
sem[thrd_num]);
printf("
for(count=0;
delay_time=(int)(rand()*DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX))+1;
sleep(delay_time);
pthread_exit(NULL);
pthread_tthread[THREAD_NUMBER];
intno=0,res;
void*thrd_ret;
srand(time(NULL));
for(no=0;
no++)
sem_init(&
sem[no],0,0);
res=pthread_create(&
if(res!
=0)
exit(res);
sem_post(&
sem[THREAD_NUMBER-1]);
for(no=THREAD_NUMBER-1;
no>
=0;
res=pthread_join(thread[no],&
if(!
else
sem[(no+THREAD_NUMBER-1)%THREAD_NUMBER]);
no++)
sem_destroy(&
sem[no]);
return0;
程序运行、结束都是按照顺序进行的,只是顺序和创建的顺序刚好相反。
实验四(p295:
11-thread_attr.c)
创建一个线程,具有绑定和分离属性,主线程通过finish——flag标志变量来获得线程结束的消息,不调用pthread_join函数
#defineDELAY_TIME_LEVELS10.0
intfinish_flag=0;
Thisstarting\n"
for(count=0;
delay_time=(int)(rand()*DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX)+1);
\tTh:
count,delay_time);
Thfinished\n"
finish_flag=1;
pthread_tthread;
pthread_attr_tattr;
res=pthread_attr_init(&
attr);
Createattributefailed\n"
res=pthread_attr_setscope(&
attr,PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);
res+=pthread_attr_setdetachstate(&
attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);
if(res!
Settingattributefailed\n"
th,&
attr,thrd_func,NULL);
Createthfailed\n"
}
pthread_attr_destroy(&
Createthsuccess\n"
while(!
finish_flag)
Waitingforthtofinish...\n"
sleep
(2);
由结果可以看出,这个创建的线程具有绑定好而分离属性,而且主线程通过一个finish_glag标志变量赖获得线程结束的消息,但是线程在运行结束之后似乎没有收回系统资源,因为程序运行前和程序运行后使用“free”命令查看内存使用情况,发现使用的内存并不一致。
实验五(p298:
11-producer-customer.c)
信号量的意义,在程序生产中和消费过程中是随机进行的,而且生产者的速度比消费者的速度平均快两倍。
生产者一次生产一个单元产品,消费者一次消费一个单元的产品。
unistd.h>
fcntl.h>
errno.h>
sys/ipc.h>
#defineMYFIFO"
myfifo"
#defineBUFFER_SIZE3
#defineUNIT_SIZE5
#defineRUN_TIME30
#defineDELAY_TIME_LEVELS5.0
intfd;
time_tend_time;
sem_tmutex,full,avail;
void*producer(void*arg)
intreal_write;
intdelay_time=0;
while(time(NULL)<
end_time)
delay_time=(int)(rand()*DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX)/2.0)+1;
avail);
\nProducer:
delay=%d\n"
delay_time);
if((real_write=write(fd,"
hello"
UNIT_SIZE))==-1)
if(errno==EAGAIN)
TheFIFOhasnotbeenreadyet.Pleasetrylatter\n"
Write%dtotheFIFO\n"
real_write);
full);
void*customer(void*arg)
unsignedcharread_buffer[UNIT_SIZE];
intreal_read;
intdelay_time;
delay_time=(int)(rand()*DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX))+1;
memset(read_buffer,0,UNIT_SIZE);
\nCustomer:
delay_time);
if((real_read=read(fd,read_buffer,UNIT_SIZE))==-1)
Nodatayet\n"
Read%sfromFIFO\n"
read_buffer);
pthread_tthrd_prd_id,thrd_cst_id;
pthread_tmon_th_id;
intret;
end_time=time(NULL)+RUN_TIME;
if((mkfifo(MYFIFO,O_CREAT|O_EXCL)<
0)&
&
(errno!
=EEXIST))
Cannotcreatefifo\n"
returnerrno;
fd=open(MYFIFO,O_RDWR);
if(fd==-1)
Openfifoerror\n"
returnfd;
ret=sem_init(&
mutex,0,1);
ret+=sem_init(&
avail,0,BUFFER_SIZE);
full,0,0);
if(ret!
Anysemaphoreinitializationfailed\n"
returnret;
ret=pthread_create(&
thrd_prd_id,NULL,producer,NULL);
if(ret!
Createproducerthreaderror\n"
thrd_cst_id,NULL,customer,NULL);
Createcustomerthreaderror\n"
pthread_join(thrd_prd_id,NULL);
pthread_join(thrd_cst_id,NULL);
close(fd);
unlink(MYFIFO);
由实验结果可以看出生产者的速度比消费者的速度平均快2倍左右。