linux c线程阻塞与释放

Linux C 线程阻塞与释放基础概念

线程阻塞是指线程在执行过程中由于某种原因无法继续执行，从而进入等待状态。线程释放则是指线程从阻塞状态恢复到可执行状态。

类型

I/O 阻塞：等待 I/O 操作完成。
信号量阻塞：等待信号量的释放。
条件变量阻塞：等待某个条件的满足。
互斥锁阻塞：等待获取互斥锁。

应用场景

并发编程：在多线程环境中，合理使用阻塞和释放可以提高程序的并发性能。
资源共享：确保多个线程对共享资源的访问有序进行。

遇到的问题及原因

问题：线程长时间阻塞，无法释放

原因：

死锁：多个线程互相等待对方释放资源。
资源耗尽：如内存不足，导致线程无法继续执行。
无限循环：代码逻辑错误，导致线程陷入无限循环。

解决方法

死锁检测与避免：
- 使用工具如 valgrind 进行死锁检测。
- 确保加锁顺序一致。

资源管理优化：
- 合理分配内存，避免内存泄漏。
- 使用内存池技术。
代码审查：
- 检查循环条件，确保有明确的退出机制。

示例代码

线程阻塞示例（使用互斥锁）

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

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* thread_func(void* arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex); // 阻塞等待锁
    printf("Thread is running\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放锁
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL);
    pthread_join(thread, NULL);
    return 0;
}

线程释放示例（使用条件变量）

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

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

void* producer(void* arg) {
    sleep(1); // 模拟生产过程
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    ready = 1;
    pthread_cond_signal(&cond); // 发送信号，唤醒消费者线程
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return NULL;
}

void* consumer(void* arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (!ready) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 阻塞等待信号
    }
    printf("Consumer is running\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t producer_thread, consumer_thread;
    pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL);
    pthread_join(producer_thread, NULL);
    pthread_join(consumer_thread, NULL);
    return 0;
}