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涉及到的知识点：

多线程编程 互斥锁和信号量

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进程与线程的区别和联系：
　　为什么有了进程的概念后，还要再引入线程呢？使用多线程到底有哪些好处？什么的系统应该选用多线程？
 我们首先必须回答这些问题。
　　使用多线程的理由之一是和进程相比，它是一种非常"节俭"的多任务操作方式。
 我们知道，在Linux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间，
 建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是一种"昂贵"的多任务工作方式。
 而运行于一个进程中的多个线程，它们彼此之间使用相同的地址空间，共享大部分数据，
 启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，
 而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
 据统计，总的说来，一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右，当然，在具体的系统上，这个数据可能会有较大的区别。
　　使用多线程的理由之二是线程间方便的通信机制。对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，
 要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。
 线程则不然，由于同一进程下的线程之间共享数据空间，所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。
 当然，数据的共享也带来其他一些问题，有的变量不能同时被两个线程所修改，
 有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击，这些正是编写多线程程序时最需要注意的地方。
　　
 除了以上所说的优点外，不和进程比较，多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，当然有以下的优点：
　　1) 提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义，当一个操作耗时很长时，整个系统都会等待这个操作，
    此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作（time consuming）置于一个新的线程，
    可以避免这种尴尬的情况。
　　2) 使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。
　　3) 改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，
    这样的程序会利于理解和修改。

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#if 1

//互斥锁
#include<stddef.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include"pthread.h"
 
void reader_(void);
void writer_(void);
char buffer;
 
 

int buffer_has_item=0;

pthread_mutex_t mutex;

//主函数
main()
{
    pthread_t reader;
   
    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);  //默认属性初始化一个互斥锁对象  
   
    pthread_create(&reader, NULL,(void*)&reader_,NULL);
   
    writer_();
}

//写功能
void writer_(void)
{
    while(1)
    {
     //锁定互斥锁
        pthread_mutex_lock(&mutex);
       
        if(buffer_has_item==0)
        {
            buffer='a';
            printf("make a new item\n");
            buffer_has_item=1;
        }
        
        //打开互斥锁
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
}

//读功能
void reader_(void)
{
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
       
        if(buffer_has_item==1)
        {
            buffer='\0';
            printf("consume  item\n");
            buffer_has_item=0;
        }
       
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
}

//------------------------------------------------------------------------------
#elif 0

//简单多线程编程
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
//#include <delay.h>

void thread(void) 
{
 int i;
 //sleep(1);
 for(i=0;i<100;i++)
 printf("This is a pthread.\n");
 
}

int main(void)
{
 pthread_t id;
 
 int i,ret;
 
 ret=pthread_create(&id,NULL,(void *) thread,NULL);

 if(ret!=0)
 {
  printf ("Create pthread error!\n");
  exit (1);
 }
 
 for(i=0;i<100;i++)
  printf("This is the main process.\n");

 pthread_join(id,NULL);
 
 return (0);

}

//------------------------------------------------------------------------------
#else

/* File sem.c */
//信号量
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

#define MAXSTACK 100
int stack[MAXSTACK];
int size=0;

sem_t sem;

/*一共有4个线程，其中两个线程负责从文件读取数据到公共的缓冲区，另两个线程从缓冲区读取数据作不同的处理（加和乘运算）*/

/* 从文件1.dat读取数据，每读一次，信号量加一*/
void ReadData1(void)
{
 FILE *fp=fopen("1.dat","r");
 
 //feof()函数 end-of-file 平时返回0，到文件尾返回非零
 while(!feof(fp))
 {
 
  //从文件中读取数据到缓冲区
  fscanf(fp,"%d %d",&stack[0],&stack[1]);

  sem_post(&sem);   //任务执行完后，加1操作     
  
  //++size;
  
  
 }
 
 fclose(fp);
}

/*从文件2.dat读取数据*/
void ReadData2(void)
{
 FILE *fp=fopen("2.dat","r");
 
 while(!feof(fp))
 {
  fscanf(fp,"%d %d",&stack[0],&stack[1]);

  sem_post(&sem);
  
  //++size;
  
  
 }
 
 fclose(fp);

}

/*阻塞等待缓冲区有数据，读取数据后，释放空间，继续等待*/
void HandleData1(void)
{
 while(1)
 {
  sem_wait(&sem);     //减1操作,如果信号量的值为0，则等待线程加1操作，才能往下执行

  //从缓冲区读取数据做加法运算
  printf("Plus:%d+%d=%d\n",stack[0],stack[1],stack[0]+stack[1]);
  
  //--size;

 }
}

void HandleData2(void)
{
 while(1)
 {
  sem_wait(&sem);
  
  //从缓冲区读取数据做乘法运算
  printf("Multiply:%d*%d=%d\n",stack[0],stack[1],stack[0]*stack[1]);
  
  //--size;
  
  //printf("HandleData2 size=%d\n",size);
 }
}
 
 
 
//主函数入口
int main(void)
{
 pthread_t t1,t2,t3,t4;
 
 sem_init(&sem,0,0);

 //创建四个线程
 pthread_create(&t1,NULL,(void *)HandleData1,NULL);
 pthread_create(&t2,NULL,(void *)HandleData2,NULL);
 pthread_create(&t3,NULL,(void *)ReadData1,NULL);
 pthread_create(&t4,NULL,(void *)ReadData2,NULL);
 
 /* 防止程序过早退出，让它在此无限期等待*/
 pthread_join(t1,NULL);
}

#endif