Linux编程练习（一）—— 多线程+共享内存+线程信号量练习

在ubuntu12.04下的共享内存+多线程+信号量练习实例。

问题：程序要求用多线程+共享内存+信号量，实现将一个文件中的内容写入到另一个空白文件中（读与写的操作必须分在两个线程中完成），要求文件内容的大小要远大于所用共享内存的大小。

分析：题目要求将一个文件（假设为in）中的数据存入到另一个空白文件（假如为out）中，而且要求共享内存的大小要小于文件传输内容的大小，因此我们就需要利用有限大小的共享内存和文件指针将in中的数据循环多次倒入到out文件中，而为了解决重复写入或是漏写等线程调度混乱造成的问题，需要在其中使用信号量加以同步控制。

具体实现如下：

/*********************
* 共享内存+多线程+线程信号量 应用例子
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/ipc.h>

sem_t bin_sem; //信号量
int end_flag;  //结束标志符
char *sh_ptr;

/* 向out文件中写数据 */
void* Tid_write(void *a)
{
    FILE *fp;
	fp = fopen("out", "w");
        while(end_flag)
	{
		sem_wait(&bin_sem);
		if(sh_ptr[0] != 0)
		{
			fprintf(fp, "%s", sh_ptr);
			memset(sh_ptr, 0, sizeof(sh_ptr));
		}
		sem_post(&bin_sem);
	}
    fclose(fp);
    return (void*)0;
}

/* 从in文件中读数据 */
void *Tid_read(void *arg)
{
	FILE *fp;
	fp = fopen("in", "r");
        while(!feof(fp))
	{
		sem_wait(&bin_sem);
		if(sh_ptr[0] == 0)
		{
		    fgets(sh_ptr, 10, fp);
            //printf("(%s)\n", sh_ptr);
        }
		sem_post(&bin_sem);
	}
	fclose(fp);
	end_flag = 0;
    return (void *)0;
}

int main()
{
    int shm_id;
    end_flag = 1;
    pthread_t tid_1, tid_2;
    int err_0, err_1, err_2;

    shm_id = shmget(IPC_PRIVATE, 15, IPC_CREAT|0600); //建立共享内存
    if(shm_id == -1)
    {
        fprintf(stderr, "error");
        return 0;
    }
    sh_ptr = (char *)shmat(shm_id, NULL, 0);
    memset(sh_ptr, 0, sizeof(sh_ptr));

    err_0 = sem_init(&bin_sem, 0, 1);// 初始化信号量
    if(err_0 < 0)
	fprintf(stderr, "sem_init error!");

    err_1 = pthread_create(&tid_1, NULL, Tid_write, NULL);
    err_2 = pthread_create(&tid_2, NULL, Tid_read, NULL);

    if(err_1!=0 || err_2!=0)
        fprintf(stderr, "pthread error!");

    pthread_join(tid_1, NULL);
    pthread_join(tid_2, NULL);
    shmdt(sh_ptr); //解除共享内存绑定
    sem_destroy(&bin_sem);//释放信号量
    printf("project is over!\n");
    return 0;
}