• C語言多線程的相關函數和實例

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       線程相關操作

        一 pthread_t

        pthread_t在頭文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h中定義:
          typedef unsigned long int pthread_t;
          它是一個線程的標識符。

     

        二 pthread_create

        函數pthread_create用來創建一個線程,它的原型為:
          extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,
          void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));
          第一個參數為指向線程標識符的指針,第二個參數用來設置線程屬性,第三個參數是線程運行函數的起始地址,最后一個參數是運行函數的參數。這里,我們的 函數thread不需要參數,所以最后一個參數設為空指針。第二個參數我們也設為空指針,這樣將生成默認屬性的線程。對線程屬性的設定和修改我們將在下一 節闡述。當創建線程成功時,函數返回0,若不為0則說明創建線程失敗,常見的錯誤返回代碼為EAGAIN和EINVAL。前者表示系統限制創建新的線程, 例如線程數目過多了;后者表示第二個參數代表的線程屬性值非法。創建線程成功后,新創建的線程則運行參數三和參數四確定的函數,原來的線程則繼續運行下一 行代碼。

        三 pthread_join pthread_exit
          
        函數pthread_join用來等待一個線程的結束。函數原型為:
          extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));
          第一個參數為被等待的線程標識符,第二個參數為一個用戶定義的指針,它可以用來存儲被等待線程的返回值。這個函數是一個線程阻塞的函數,調用它的函數 將一直等待到被等待的線程結束為止,當函數返回時,被等待線程的資源被收回。一個線程的結束有兩種途徑,一種是象我們上面的例子一樣,函數結束了,調用它 的線程也就結束了;另一種方式是通過函數pthread_exit來實現。它的函數原型為:
          extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));
          唯一的參數是函數的返回代碼,只要pthread_join中的第二個參數thread_return不是NULL,這個值將被傳遞給 thread_return。最后要說明的是,一個線程不能被多個線程等待,否則第一個接收到信號的線程成功返回,其余調用pthread_join的線 程則返回錯誤代碼ESRCH。
          在這一節里,我們編寫了一個最簡單的線程,并掌握了最常用的三個函數pthread_create,pthread_join和pthread_exit。下面,我們來了解線程的一些常用屬性以及如何設置這些屬性。
     

        互斥鎖相關

        互斥鎖用來保證一段時間內只有一個線程在執行一段代碼。

        一 pthread_mutex_init

        函數pthread_mutex_init用來生成一個互斥鎖。NULL參數表明使用默認屬性。如果需要聲明特定屬性的互斥鎖,須調用函數 pthread_mutexattr_init。函數pthread_mutexattr_setpshared和函數 pthread_mutexattr_settype用來設置互斥鎖屬性。前一個函數設置屬性pshared,它有兩個取值, PTHREAD_PROCESS_PRIVATE和PTHREAD_PROCESS_SHARED。前者用來不同進程中的線程同步,后者用于同步本進程的 不同線程。在上面的例子中,我們使用的是默認屬性PTHREAD_PROCESS_ PRIVATE。后者用來設置互斥鎖類型,可選的類型有PTHREAD_MUTEX_NORMAL、PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK、 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE和PTHREAD _MUTEX_DEFAULT。它們分別定義了不同的上所、解鎖機制,一般情況下,選用最后一個默認屬性。

     

        二 pthread_mutex_lock pthread_mutex_unlock pthread_delay_np

           pthread_mutex_lock聲明開始用互斥鎖上鎖,此后的代碼直至調用pthread_mutex_unlock為止,均被上鎖,即同一時間只 能被一個線程調用執行。當一個線程執行到pthread_mutex_lock處時,如果該鎖此時被另一個線程使用,那此線程被阻塞,即程序將等待到另一 個線程釋放此互斥鎖。

    下面先來一個實例。我們通過創建兩個線程來實現對一個數的遞加。

    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #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("thread1 :主函數在等我完成任務嗎?\n");
            pthread_exit(NULL);
    }
    void *thread2()
    {
            printf("thread2 : I'm thread 2\n");
            for (i = 0; i < MAX; i++)
            {
                    printf("thread2 : number = %d\n",number);
                    pthread_mutex_lock(&mut);
                            number++;
                    pthread_mutex_unlock(&mut);
                    sleep(3);
            }
            printf("thread2 :主函數在等我完成任務嗎?\n");
            pthread_exit(NULL);
    }
    void thread_create(void)
    {
            int temp;
            memset(&thread, 0, sizeof(thread));          //comment1
            /*創建線程*/
            if((temp = pthread_create(&thread[0], NULL, thread1, NULL)) != 0)       //comment2
                    printf("線程1創建失敗!\n");
            else
                    printf("線程1被創建\n");
            if((temp = pthread_create(&thread[1], NULL, thread2, NULL)) != 0)  //comment3
                    printf("線程2創建失敗");
            else
                    printf("線程2被創建\n");
    }
    void thread_wait(void)
    {
            /*等待線程結束*/
            if(thread[0] !=0) {                   //comment4
                    pthread_join(thread[0],NULL);
                    printf("線程1已經結束\n");
            }
            if(thread[1] !=0) {                //comment5
                    pthread_join(thread[1],NULL);
                    printf("線程2已經結束\n");
            }
    }
    int main()
    {
            /*用默認屬性初始化互斥鎖*/
            pthread_mutex_init(&mut,NULL);
            printf("我是主函數哦,我正在創建線程,呵呵\n");
            thread_create();
            printf("我是主函數哦,我正在等待線程完成任務阿,呵呵\n");
            thread_wait();
            return 0;
    }

    下面我們先來編譯、執行一下

    引文:

        falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$ gcc -lpthread -o thread_example thread_example.c
        falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$ ./thread_example
        我是主函數哦,我正在創建線程,呵呵
        線程1被創建
        線程2被創建
        我是主函數哦,我正在等待線程完成任務阿,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 :主函數在等我完成任務嗎?
        線程1已經結束
        thread2 :主函數在等我完成任務嗎?
        線程2已經結束

    轉自:http://www.linuxpig.com/2011/02/c-duoxiancheng-shili/

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