Multithreading C-Socket编程中的链表线程安全

我使用线程和TCP在C中实现P2P文件传输。我有一个跟踪程序，它跟踪所有连接到它的对等方。当对等方首次连接时，它会将其文件从当前目录发送到跟踪器，跟踪器将对等方的所有文件放置在共享链接列表中。每个对等体在跟踪器中都有自己的线程，当某个对等体退出时，跟踪器将关闭该对等体的连接，并从链接列表中删除该对等体中的所有文件。我关心的是在添加和删除节点时锁定链接列表。我希望能够安全地从各个线程对链表进行更改。我已经编写了添加/删除链接列表和搜索的代码（不确定搜索时是否需要使用锁定），如何修改代码以确保线程之间的链接安全

最简单的解决方案是在访问列表之前锁定一个

pthread\u mutex\t

，完成后解锁。将其与列表变量一起声明：

struct fileNode *head, *tail;
int numNodes = 0;
pthread_mutex_t list_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

例如，添加节点时：

pthread_mutex_lock(&list_lock);
if (numNodes == 0) {
    head = newNode;
    tail = newNode;
    tail->next = NULL;
    numNodes++;
}
else {
    tail->next = newNode;
    tail = newNode;
    tail->next = NULL;
    numNodes++;
}
pthread_mutex_unlock(&list_lock);

或者在遍历列表时：

//check if peer is in the file list
pthread_mutex_lock(&list_lock);
ptr = head;
while(ptr != NULL) {
    // if peer is found
    if((strcmp(ptr->ip, temp_ip) == 0) && ptr->port == temp_port){
        cmd = htonl(200); //set cmd to 1
        break;
    }
    ptr = ptr->next;
}
pthread_mutex_unlock(&list_lock);

---

由于您的列表很少被访问，所以这应该是好的。如果遇到由该锁引起的可伸缩性问题，则可以移动到更复杂的锁定方案。

< P>请考虑使用互斥体来保护数据或其他资源不受并发访问。< /P> 在POSIX线程的上下文中，

pthread\u mutex\u t

type（from）用于互斥

pthread\u mutex\u lock（）

和

pthread\u mutex\u unlock（）

函数（）可用于保护链表类型的实例不被这两个操作的并发访问：

• 读取操作：枚举列表（即读取

  next

  指针）并使用（读取/写入）节点中存储的数据时
• 写入操作：更改节点：同时更改

  next

  指针和存储在节点中的数据

此外，可以使用相同的互斥锁来保护对

头

[链接列表]指针的访问

例如：

/。。。
pthread\u mutex\u t list\u mutex=pthread\u mutex\u初始值设定项；
// ...
void*peer_处理程序（void*p）
{
// ...
pthread_mutex_lock（&list_mutex）；
如果（节点==0）{
头=新节点；
tail=newNode；
tail->next=NULL；
节点++；
}
否则{
tail->next=newNode；
tail=newNode；
tail->next=NULL；
节点++；
}
pthread_mutex_unlock（&list_mutex）；
// ...
pthread_mutex_lock（&list_mutex）；
结构文件节点*ptr=head；
while（ptr！=NULL）{
if（（strcmp（ptr->ip，temp\u ip）=0）和&ptr->port==temp\u port）{
cmd=htonl（200）；
打破
}
ptr=ptr->next；
}
pthread_mutex_unlock（&list_mutex）；
// ...
}
无效发送列表（int newsockfd）
{
// ...
pthread_mutex_lock（&list_mutex）；
结构文件节点*ptr；
ptr=头部；
while（ptr！=NULL）{
// ...
ptr=ptr->next；
// ...
}
pthread_mutex_unlock（&list_mutex）；
}
void removeFiles（uint32端口，字符*客户端ip）
{
pthread_mutex_lock（&list_mutex）；
// ...
pthread_mutex_unlock（&list_mutex）；
}
作废打印（）
{
// ...
pthread_mutex_lock（&list_mutex）；
结构文件节点*ptr；
ptr=头部；
while（ptr！=NULL）{
// ...
ptr=ptr->next；
// ...
}
pthread_mutex_unlock（&list_mutex）；
}

值得注意的是，减少锁争用是性能调优并发应用程序的一个重要部分

与套接字相关的问题

send（）

和

recv（）

函数不能保证通过一次函数调用发送/接收所有指定的字节数

应使用适当的循环发送或接收所需（预期）字节数。有关其他详细信息，请参阅以下文章：

此外，还应小心此类结构：

n = recv(newsockfd, buffer, sizeof(buffer), 0); 
// ...
buffer[n] = '\0';

---

要接收的预期字节数（在本例中为字符数）应为

sizeof（buffer）-1

。否则，将丢失数据：最后一个字符将被终止的空字符覆盖。

非常感谢！我应该如何声明&list_lock？@Rachelle：我在问题的开头加了一点说明应该在哪里声明。当我实施锁定时，它影响了我的客户端/服务器，并且不允许服务器接受任何客户端。我遇到了“无效参数”错误。我搞不懂这个怎么知道该锁定哪个列表。@Rachelle:听起来没什么关系。它不需要知道要锁定哪个列表-这只是你需要遵循的一些规则的问题（总是在访问列表之前获取锁）。它如何知道要锁定哪个列表？@Rachelle，互斥锁本身“不知道”要锁定哪个列表。使用互斥锁（锁定和解锁函数调用）访问链接列表类型的一个全局实例«关联»互斥锁与链接列表类型的实例。