Linux多线程编程实例代码分析

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这篇“Linux 多线程编程实例代码分析”文章的知识点大部分人都不太理解,所以丸趣 TV 小编给大家总结了以下内容,内容详细,步骤清晰,具有一定的借鉴价值,希望大家阅读完这篇文章能有所收获,下面我们一起来看看这篇“Linux 多线程编程实例代码分析”文章吧。

下面先来一个实例。我们通过创建两个线程来实现对一个数的递加。或许这个实例没有实际运用的价值,但是稍微改动一下,我们就可以用到其他地方去拉。

代码:

/*thread_example.c : c multiple thread programming in linux
 *author : falcon
 *e-mail : tunzhj03@st.lzu.edu.cn
 */
#include  pthread.h 
#include  stdio.h 
#include  sys/time.h 
#include  string.h 
#define max 10
pthread_t thread[2];
pthread_mutex_t mut;
int number=0, i;
void *thread1()
 printf ( thread1 : i m thread 1/n 
 for (i = 0; i   max; i++)
 { printf( thread1 : number = %d/n ,number);
 pthread_mutex_lock(mut);
 number++;
 pthread_mutex_unlock(mut);
 sleep(2);
 }

 printf(thread2 : number = %d/n ,number);  pthread_mutex_lock(mut);  number++;  pthread_mutex_unlock(mut);  sleep(3);  }
 int temp;  memset(thread, 0, sizeof(thread)); //comment1  /* 创建线程 */  if((temp = pthread_create( thread[0], null, thread1, null)) != 0) //comment2   printf( 线程 1 创建失败!/n  else  printf( 线程 1 被创建 /n  if((temp = pthread_create( thread[1], null, thread2, null)) != 0) //comment3  printf( 线程 2 创建失败  else  printf( 线程 2 被创建 /n void thread_wait(void)  /* 等待线程结束 */  if(thread[0] !=0) { //comment4 pthread_join(thread[0],null);  printf( 线程 1 已经结束 /n  }  if(thread[1] !=0) { //comment5 pthread_join(thread[1],null);  printf( 线程 2 已经结束 /n  } int main()  /* 用默认属性初始化互斥锁 */  pthread_mutex_init(mut,null);  printf( 我是主函数哦,我正在创建线程,呵呵 /n  thread_create();  printf( 我是主函数哦,我正在等待线程完成任务阿,呵呵 /n  thread_wait();  return 0; }

下面我们先来编译、执行一下

引文:

falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$ gcc -lpthread -o thread_example thread_example.c
falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$ ./thread_example
我是主函数哦,我正在创建线程,呵呵
线程 1 被创建
线程 2 被创建
我是主函数哦,我正在等待线程完成任务阿,呵呵
thread1 : i m thread 1
thread1 : number = 0
thread2 : i m thread 2
thread2 : number = 1
thread1 : number = 2
thread2 : number = 3
thread1 : number = 4
thread2 : number = 5
thread1 : number = 6
thread1 : number = 7
thread2 : number = 8
thread1 : number = 9
thread2 : number = 10
thread1 : 主函数在等我完成任务吗?线程 1 已经结束
thread2 : 主函数在等我完成任务吗?线程 2 已经结束 

实例代码里头的注释应该比较清楚了吧,下面我把网路上介绍上面涉及到的几个函数和变量给引用过来。

引文:

线程相关操作

一 pthread_t

pthread_t 在头文件 /usr/include/bits/pthreadtypes.h 中定义:
typedef unsigned long int pthread_t;
它是一个线程的标识符。

二 pthread_create

函数 pthread_create 用来创建一个线程,它的原型为:
extern int pthread_create __p ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,
void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));
第一个参数为指向线程标识符的指针,第二个参数用来设置线程属性,第三个参数是线程运行函数的起始地址,最后一个参数是运行函数的参数。这里,我们的函数 thread 不需要参数,所以最后一个参数设为空指针。第二个参数我们也设为空指针,这样将生成默认属性的线程。对线程属性的设定和修改我们将在下一节阐述。当创建线程成功时,函数返回 0,若不为 0 则说明创建线程失败,常见的错误返回代码为 eagain 和 einval。前者表示系统限制创建新的线程,例如线程数目过多了;后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。创建线程成功后,新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数,原来的线程则继续运行下一行代码。

三 pthread_join pthread_exit

函数 pthread_join 用来等待一个线程的结束。函数原型为:
extern int pthread_join __p ((pthread_t __th, void **__thread_return));
第一个参数为被等待的线程标识符,第二个参数为一个用户定义的指针,它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数,调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止,当函数返回时,被等待线程的资源被收回。一个线程的结束有两种途径,一种是象我们上面的例子一样,函数结束了,调用它的线程也就结束了;另一种方式是通过函数 pthread_exit 来实现。它的函数原型为:
extern void pthread_exit __p ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));
唯一的参数是函数的返回代码,只要 pthread_join 中的第二个参数 thread_return 不是 null,这个值将被传递给 thread_return。最后要说明的是,一个线程不能被多个线程等待,否则第一个接收到信号的线程成功返回,其余调用 pthread_join 的线程则返回错误代码 esrch。
在这一节里,我们编写了一个最简单的线程,并掌握了最常用的三个函数 pthread_create,pthread_join 和 pthread_exit。下面,我们来了解线程的一些常用属性以及如何设置这些属性。

互斥锁相关

互斥锁用来保证一段时间内只有一个线程在执行一段代码。

一 pthread_mutex_init

函数 pthread_mutex_init 用来生成一个互斥锁。null 参数表明使用默认属性。如果需要声明特定属性的互斥锁,须调用函数 pthread_mutexattr_init。函数 pthread_mutexattr_setpshared 和函数 pthread_mutexattr_settype 用来设置互斥锁属性。前一个函数设置属性 pshared,它有两个取值,pthread_process_private 和 pthread_process_shared。前者用来不同进程中的线程同步,后者用于同步本进程的不同线程。在上面的例子中,我们使用的是默认属性 pthread_process_ private。后者用来设置互斥锁类型,可选的类型有 pthread_mutex_normal、pthread_mutex_errorcheck、pthread_mutex_recursive 和 pthread _mutex_default。它们分别定义了不同的上所、解锁机制,一般情况下,选用最后一个默认属性。

二 pthread_mutex_lock pthread_mutex_unlock pthread_delay_np

pthread_mutex_lock 声明开始用互斥锁上锁,此后的代码直至调用 pthread_mutex_unlock 为止,均被上锁,即同一时间只能被一个线程调用执行。当一个线程执行到 pthread_mutex_lock 处时,如果该锁此时被另一个线程使用,那此线程被阻塞,即程序将等待到另一个线程释放此互斥锁。

注意:

1 需要说明的是,上面的两处 sleep 不光是为了演示的需要,也是为了让线程睡眠一段时间,让线程释放互斥锁,等待另一个线程使用此锁。下面的参考资料 1 里头说明了该问题。但是在 linux 下好像没有 pthread_delay_np 那个函数(我试了一下,提示没有定义该函数的引用),所以我用了 sleep 来代替,不过参考资料 2 中给出另一种方法,好像是通过 pthread_cond_timedwait 来代替,里头给出了一种实现的办法。

2 请千万要注意里头的注释 comment1-5,那是我花了几个小时才找出的问题所在。
如果没有 comment1 和 comment4,comment5, 将导致在 pthread_join 的时候出现段错误,另外,上面的 comment2 和 comment3 是根源所在,所以千万要记得写全代码。因为上面的线程可能没有创建成功,导致下面不可能等到那个线程结束,而在用 pthread_join 的时候出现段错误(访问了未知的内存区)。另外,在使用 memset 的时候,需要包含 string.h 头文件哦

以上就是关于“Linux 多线程编程实例代码分析”这篇文章的内容,相信大家都有了一定的了解,希望丸趣 TV 小编分享的内容对大家有帮助,若想了解更多相关的知识内容,请关注丸趣 TV 行业资讯频道。

正文完
 
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