C语言多线程的相关函数和实例

  提问: 7 年 前 最后更新: 6 年 前 浏览数: 22123
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   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。

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。

#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 :主函数在等我完成任务吗?\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 :主函数在等我完成任务吗?\n");
        pthread_exit(NULL);
}
void thread_create(void)
{
        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

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

提问时间 2011-10-29 19:38

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jopen
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最后修改时间 2011-10-29 19:39

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