# 同步复习题 > 原文：<https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization-Review-Questions> ## 话题 * 原子操作 * 关键部分 * 生产者消费者问题 * 使用条件变量 * 使用计数信号量 * 实施障碍 * 实现环形缓冲区 * 使用 pthread_mutex * 实施生产者消费者 * 分析多线程编码 ## 问题 * 什么是原子操作？ * 为什么以下不能在并行代码中工作 ```c //In the global section size_t a; //In pthread function for(int i = 0; i < 100000000; i++) a++; ``` 这会吗？ ```c //In the global section atomic_size_t a; //In pthread function for(int i = 0; i < 100000000; i++) atomic_fetch_add(a, 1); ``` * 原子操作有哪些缺点？什么会更快：保持局部变量或许多原子操作？ * 什么是关键部分？ * 一旦确定了一个关键部分，确保一次只有一个线程在该部分中的一种方法是什么？ * 在此确定关键部分 ```c struct linked_list; struct node; void add_linked_list(linked_list *ll, void* elem){ node* packaged = new_node(elem); if(ll->head){ ll->head = }else{ packaged->next = ll->head; ll->head = packaged; ll->size++; } } void* pop_elem(linked_list *ll, size_t index){ if(index >= ll->size) return NULL; node *i, *prev; for(i = ll->head; i && index; i = i->next, index--){ prev = i; } //i points to the element we need to pop, prev before if(prev->next) prev->next = prev->next->next; ll->size--; void* elem = i->elem; destroy_node(i); return elem; } ``` 你有多紧张关键部分？ * 什么是生产者消费者问题？在上一节中如何使用上述生产者消费者问题？生产者消费者问题与读者作家问题有什么关系？ * 什么是条件变量？为什么在`while`循环上使用一个有优势？ * 为什么这段代码很危险？ ```c if(not_ready){ pthread_cond_wait(&cv, &mtx); } ``` * 什么是计数信号量？给我一个饼干罐/披萨盒/限量食品的类比。 * 什么是线程障碍？ * 使用计数信号量来实现屏障。 * 编写生产者/消费者队列，生产者消费者栈怎么样？ * 给我一个带条件变量的读写器锁的实现，用你需要的任何东西制作一个结构，它只需要能够支持以下函数 ```c void reader_lock(rw_lock_t* lck); void writer_lock(rw_lock_t* lck); void reader_unlock(rw_lock_t* lck); void writer_unlock(rw_lock_t* lck); ``` 唯一的规范是在`reader_lock`和`reader_unlock`之间，没有编写者可以写。在写入器锁之间，一次只能写一个作者。 * 编写代码以使用仅三个计数信号量来实现生产者使用者。假设可以有多个线程调用 enqueue 和 dequeue。确定每个信号量的初始值。 * 编写代码以使用条件变量和互斥锁实现生产者使用者。假设可以有多个线程调用 enqueue 和 dequeue。 * 使用 CV 实现 add（unsigned int）和 subtract（unsigned int）阻塞函数，这些函数永远不会允许全局值大于 100。 * 使用 CV 为 15 个线程实现屏障。 * 以下有多少陈述是正确的？ * 可以有多个活跃的读者 * 可以有多个活动作者 * 当有活动的写入器时，活动读取器的数量必须为零 * 如果有活动的阅读器，则活动写入器的数量必须为零 * 作者必须等到当前活跃的读者完成 * Todo：分析多线程代码片段