В программировании на языке C существует несколько механизмов синхронизации потоков, реализованных в POSIX (Portable Operating System Interface). Вот некоторые из них:
1. Mutexes (мьютексы): Мьютексы – это самый простой механизм синхронизации, используемый для защиты общих данных от одновременного доступа нескольких потоков. Мьютексы могут быть заблокированы и разблокированы только одним потоком одновременно. Для работы с мьютексами в POSIX используются функции, такие как pthread_mutex_init, pthread_mutex_lock, pthread_mutex_unlock, и pthread_mutex_destroy.
2. Условные переменные (condition variables): Условные переменные позволяют одному потоку оповестить другой поток о каком-то событии или изменении состояния. Они широко используются в сценариях, где поток должен ждать наступления определенного условия, прежде чем продолжить выполнение. В POSIX условные переменные могут быть созданы с помощью функции pthread_cond_init и ожидать своего сигнала с помощью функции pthread_cond_wait. Они могут также использоваться с мьютексами для предотвращения условия гонки.
3. Барьеры (barriers): Барьеры полезны в случаях, когда группа потоков должна дождаться завершения выполнения всех потоков, прежде чем продолжить. POSIX обеспечивает функциональность барьеров с помощью функций, таких как pthread_barrier_init, pthread_barrier_wait, и pthread_barrier_destroy.
4. Семафоры (semaphores): Семафоры используются для ограничения доступа нескольких потоков к определенному ресурсу или критической секции. В POSIX семафоры могут быть созданы с помощью функции sem_init, и доступ к ним может быть контролирован с помощью функций sem_wait и sem_post.
5. Мониторы (monitors): POSIX не предоставляет нативной поддержки для мониторов, но их можно эмулировать с использованием уже рассмотренных механизмов, таких как мьютексы и условные переменные. Мониторы предоставляют более высокоуровневую и абстрактную модель для синхронизации потоков и защиты общих данных.
Не существует универсального механизма синхронизации, который подходит для всех сценариев, поэтому правильный выбор механизма зависит от конкретной задачи и требований ваших программ.