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前两篇文章总结了 RT-Thread 多线程以及多线程同步的学习过程，对于前两篇学习总结，能够查看之前的文章。
本篇文章持续总结对于 RT-Thread 多线程相干的最初一个重要知识点：线程间通信。后面的文章屡次提及到，一个大的工作拆分为多个小工作，这些小工作之间必然存在着各种各样的关系，导致这些小工作的线程不能各自为政，必须要思考其余工作线程的运行状况。
既然曾经有了线程间同步，能够让多个线程之间进行互相沟通，那为啥还须要线程间通信呢？线程间通信到底是什么货色，这种形式有什么利用场景？
对于多线程之间的通信，RT-Thread 官网提供了比拟丰盛的文档作为参考，具体能够查看以下链接：https://www.rt-thread.org/doc…
本文尝试从以下几个方面总结一下 RT-Thread 线程间通信的学习过程
线程间通信的相干概念
什么是线程间通信？通信，顾名思义，就是单方须要进行沟通与对话。艰深地概括，就是 A 线程在工作运行期间，有某些数据或者信息，要通知 B 线程，让 B 线程接管到这些数据或信息后，可能持续实现指定的工作和工作。
两个线程之间为什么要进行通信呢？还是那句话，多个工作线程并不是独立的，它们在工作的时候是须要依据业务场景进行肯定的沟通的，还是以音乐播放器举例，当歌词读取线程把歌词从硬盘外面读出来了，要把这一串读到的歌词通知给显示线程，让它把歌词显示进去。这个“通知”的动作，就是通过线程间通信来进行的。
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既然都是为了协调线程的工作状态，线程间同步和线程间通信这两者有什么区别呢？区别就是线程间同步能做的事件太无限了，线程间同步只是通知一下对方“别跑太快，等等我嘛~”，而线程间通信，就是有一大堆的数据和信息要告知对方，万一 A 线程有很多话要跟 B 线程说，线程同步这种形式就不能满足要求了，所以须要线程间通信。
线程间通信的形式
针对 RT-Thread 实时操作系统，线程间通信次要有三种形式：邮箱，音讯队列，信号。这三种线程间通信机制都有各自的特点，在理论开发工作外面，须要依据不同的利用场景进行辨别应用。
邮箱是线程间通信的其中一种形式，这个邮箱的概念，跟咱们生存中应用的邮箱概念，其实是大同小异的，在生活中，如果咱们有函件要寄，就把函件往邮筒一扔就能够了，邮局会负责把函件送往目的地。
同样的情理，当 A 线程有函件（即数据）要发送给 B 线程，只须要调用操作系统提供的邮箱相干接口函数，把数据发送进来，操作系统就会负责把数据转发到指标线程，整个转发过程是怎么实现的，收和发的线程都不须要关怀。
应用邮箱进行线程间通信，特点是开销低，效率高。这是因为，每个邮件信息最多只能是 4 个字节的内容，所以，这个邮件信息能够是某个数据块的指针，通过指针传递的形式，来传输更多的数据。
邮箱在应用过程中，可能会存在邮箱空或邮箱满的状况，在邮箱空的状况下，接管邮件的线程会抉择挂起期待，或者等超时工夫到来。在邮箱满的状况下，发送邮件的线程会抉择挂起或间接返回一个邮箱满的返回值。
零碎内核提供以下邮箱相干的 API 函数接口，如下图所示。
音讯队列是另外一种比拟罕用的线程间通信形式，相当于邮箱的扩大。跟邮箱不同的是，音讯队列是能够接管不定长的数据的，并且把这个不定长的数据复制到本身线程的内存空间。
音讯队列其实就是一个数据存储空间，这个存储空间遵循先进先出的准则，也就是说，不论是什么音讯，期待音讯的线程取得的是最先进入队列的音讯。
音讯队列管制块外面，其实有两个链表，一个链表是用来挂接空的音讯块（也就是没有内容的音讯队列），另一个链表是用来挂接存有音讯的音讯块，具体形象如下图所示。
当线程 A 要发送一个音讯时，先从闲暇音讯块链表取出一个块空间，把音讯装进去后，把这个音讯块挂接到非空音讯块链表的队尾。如果应用紧急形式发送音讯，则把该音讯块挂接到非空音讯链表的队首。线程获取音讯的时候，总是会获取链表头的音讯的。
零碎内核提供以下音讯队列相干的 API 函数接口，如下图所示。
信号，在软件档次上其实相当于一种软中断的形式，这种中断机制是操作系统模仿进去的，一个线程收到一个信号，跟硬件处理器收到一个硬件中断请求，这个过程基本上是相似的。
当一个线程在失常运行期间，如果其余线程有突发的事件或异样告诉须要解决，就能够通过信号的形式发送进来，线程在失常运行期间不须要期待信号的到来（因为不晓得信号什么时候会到来）。
收到信号的线程，对各种信号的解决有以下三种办法：
1、相似中断的处理程序，能够针对须要解决的信号指定处理函数，由该函数来解决。
2、间接疏忽某个信号，对该信号不做任何解决，就像未产生过一样。
3、应用零碎保留的默认值来解决该信号。
零碎内核提供以下信号相干的 API 函数接口，如下图所示。
多线程通信的利用示例
多线程通信的利用示例，次要是为了验证邮箱，音讯队列，信号的 API 接口函数，并且通过试验景象察看这三种线程通信形式的运行状况。
示例源码下载链接：https://github.com/embediot/r…
邮箱示例次要是初始化了 2 个动态线程，一个动态的邮箱对象，线程 2 发送邮件，共发送 11 次，线程 1 接管邮件，共接管到 11 封邮件，将邮件内容打印进去，并判断完结。
音讯队列示例次要初始化了 2 个动态线程，线程 1 会从音讯队列中收取音讯，线程 2 定时给音讯队列发送一般音讯和紧急音讯。因为线程 2 发送音讯“I”是紧急音讯，会直接插入音讯队列的队首，所以线程 1 在接管到音讯“B”后，接管的是该紧急音讯，之后才接管音讯“C”。
信号示例次要是创立了 1 个线程，在装置信号时，信号处理形式设为自定义解决，定义的信号的处理函数为 thread1_signal_handler()，待此线程运行起来装置好信号之后，给此线程发送信号，此线程将接管到信号，并打印信息。
具体示例的实现能够查看工程源码，在 thread_communication.h 头文件中，关上相应的宏定义开关，从新编译工程并下载到开发板即可。
线程间通信的注意事项
在进行多线程间通信的时候，对于邮箱、音讯队列、信号这三种线程间通信形式，有以下一些注意事项：
1. 应用邮箱进行线程间通信时，因为一封邮件最多只能是 4 个字节长度，因而如果要传递较多数据信息，能够应用构造体进行信息封装，通过指针形式进行传递。
2. 邮件发送是非阻塞的，因而能够利用于中断服务程序中。但邮件接管是阻塞的，能够设置接管超时的工夫，不能在中断服务程序外面应用邮件接管。
3. 当邮箱没有邮件且超时工夫不为 0，邮件的接管过程主动变为阻塞形式。当邮箱满了后，发送线程能够抉择挂起期待或间接返回邮箱满的错误码。
4. 音讯队列是一种异步的通信形式，音讯队列外面的音讯总是遵循先进先出的准则。
5. 能够在线程或中断服务程序外面能够给音讯队列发送音讯，但不能在中断服务程序外面接管音讯。
6. 能够往音讯队列外面发送紧急音讯，紧急音讯会被搁置到音讯队列的链表头，会首先被期待的线程获取。
7. 信号跟信号量不同，不能混同两者的概念，信号是软件层面上的一种软中断形式。
8. 线程不会用阻塞的形式期待信号的到来，因为线程本身也不晓得这个信号（软中断）什么时候会到。
9. 线程对信号的解决，能够设置为捕获信号，疏忽信号，应用默认形式解决信号。
原文链接：https://club.rt-thread.org/as…
