将信号指向C中的特定线程

基础概念

在多线程编程中，将信号指向特定线程通常涉及到线程同步和通信的机制。信号（Signal）是一种用于进程间或线程间通信的机制，可以用来通知接收方某个事件已经发生。在C语言中，可以使用POSIX线程库（pthread）来实现这一功能。

类型

条件变量（Condition Variables）：用于线程间的等待和通知机制。
互斥锁（Mutexes）：用于保护共享资源，确保同一时间只有一个线程访问。
信号量（Semaphores）：用于控制多个线程对共享资源的访问。

应用场景

生产者-消费者问题：生产者线程生产数据，消费者线程消费数据，通过信号机制协调两者之间的操作。
读写锁：允许多个读线程同时访问共享资源，但写线程独占访问。
线程池：管理一组工作线程，通过信号机制分配任务。

示例代码

以下是一个使用条件变量将信号指向特定线程的示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int ready = 0;

void* worker(void* arg) {
    int thread_id = *(int*)arg;
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (ready == 0) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    printf("Thread %d received the signal\n", thread_id);
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t threads[5];
    int thread_ids[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, worker, &thread_ids[i]);
    }

    sleep(1); // 等待线程启动

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    ready = 1;
    pthread_cond_broadcast(&cond); // 发送信号给所有等待的线程
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);

    return 0;
}