esercizi gestione della sincronizzazione

Esercizi sulla sincronizzazione

La sincronizzazione è una parte importante della programmazione concorrente in Python. In questa sezione troverai 20 esercizi sulla sincronizzazione, divisi in tre livelli di difficoltà crescente.

Livello 1: Basics

1. Conta fino a 10: Crea due thread che stampano i numeri da 1 a 10. Utilizza il modulo threading per creare e avviare i thread.
2. Somma di numeri: Crea due thread che sommano i numeri da 1 a 100. Utilizza il modulo threading per creare e avviare i thread, e utilizza una variabile condivisa per memorizzare il risultato finale.
3. Timer: Crea un thread che stampa l’ora corrente ogni secondo. Utilizza il modulo threading e la funzione time.sleep() per implementare il timer.

Livello 2: Locks

1. Conteggio condiviso: Crea due thread che incrementano una variabile condivisa. Utilizza un lock per evitare race conditions.
2. Accesso condiviso a una risorsa: Crea due thread che accedono a una risorsa condivisa (ad esempio, un file). Utilizza un lock per garantire l’accesso esclusivo alla risorsa.
3. Protezione di una lista condivisa: Crea una lista condivisa e due thread che aggiungono elementi alla lista. Utilizza un lock per proteggere la lista dalle modifiche simultanee.

Livello 3: Condizioni e eventi

1. Produttore/consumatore: Crea due thread, uno che produce numeri e l’altro che li consuma. Utilizza una coda condivisa e le condizioni per sincronizzare i thread.
2. Barriera di sincronizzazione: Crea tre thread che stampano un messaggio in ordine sequenziale. Utilizza una barriera di sincronizzazione per garantire che i thread stampino il messaggio nella giusta sequenza.
3. Eventi di terminazione: Crea due thread e utilizza gli eventi per gestire la loro terminazione. Il primo thread deve attendere che il secondo termini prima di terminare a sua volta.

Livello 4: Sincronizzazione avanzata

1. Semafori: Crea tre thread che accedono a una risorsa condivisa. Utilizza i semafori per controllare l’accesso alla risorsa e prevenire race conditions.
2. Lock con timeout: Modifica l’esercizio 4 del livello 2 in modo da utilizzare un lock con timeout per evitare deadlocks.
3. Thread pool: Crea una pool di thread e utilizza le condizioni per gestire i task in ingresso e in uscita dalla pool.

Livello 5: Mix

1. Produttore/consumatore con semafori: Modifica l’esercizio 1 del livello 4 in modo da utilizzare i semafori invece delle condizioni per sincronizzare i thread.
2. Barriera di sincronizzazione con eventi: Modifica l’esercizio 3 del livello 3 in modo da utilizzare le barriere di sincronizzazione invece degli eventi per gestire la terminazione dei thread.
3. Lock condiviso tra processi: Crea due processi che accedono a una risorsa condivisa. Utilizza un lock condiviso tra i processi per garantire l’accesso esclusivo alla risosa.
4. Sincronizzazione con file di lock: Crea due thread che scrivono su un file condiviso. Utilizza un file di lock per sincronizzare l’accesso al file e prevenire race conditions.
5. Sincronizzazione con pipe: Crea due processi che comunicano attraverso una pipe. Utilizza le pipe per sincronizzare i processi e scambiare dati tra di loro.