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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。
或許這個實例沒有實際運用的價值,但是稍微改動一下,我們就可以用到其他地方去拉。
下面是我們的代碼:
/*thread_example.c : c multiple thread
programming in linux
*author
: falcon
*E-mail
:
[email protected] */
#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("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 -othread_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
實例代碼裡頭的注釋應該比較清楚了吧,下面我把網路上介紹上面涉及到的幾個函數和變量給引用過來。
引文:
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,最後一個參數是運行函數的參數。這裡,我們的函數thread不需要參數,所以最後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;後者表示第二個參數代表的線程屬性值非法。創建線程成功後,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。最後要說明的是,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。
在這一節裡,我們編寫了一個最簡單的線程,並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,後者用於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。後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,選用最後一個默認屬性。
二 pthread_mutex_lock pthread_mutex_unlockpthread_delay_np
pthread_mutex_lock聲明開始用互斥鎖上鎖,此後的代碼直至調用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。
注意:
1 需要說明的是,上面的兩處sleep不光是為了演示的需要,也是為了讓線程睡眠一段時間,讓線程釋放互斥鎖,等待另一個線程使用此鎖。下面的參考資料1裡頭說明了該問題。但是在linux下好像沒有pthread_delay_np那個函數(我試了一下,提示沒有定義該函數的引用),所以我用了sleep來代替,不過參考資料2中給出另一種方法,好像是通過pthread_cond_timedwait來代替,裡頭給出了一種實現的辦法。
2 請千萬要注意裡頭的注釋comment1-5,那是我花了幾個小時才找出的問題所在。
如果沒有comment1和comment4,comment5,將導致在pthread_join的時候出現段錯誤,另外,上面的comment2和comment3是根源所在,所以千萬要記得寫全代碼。因為上面的線程可能沒有創建成功,導致下面不可能等到那個線程結束,而在用pthread_join的時候出現段錯誤(訪問了未知的內存區)。另外,在使用memset的時候,需要包含string.h頭文件哦
參考資料:
1。Linux下的多線程編程
2。pthread_delay_np(這裡頭有個關於posix條件變量的例子)
3。pthread_join和段錯誤(非常感謝這裡頭的哥們,千萬要看哦)
4。posix線程編程指南[學習linux下多線程,不看這個你會後悔的]
http://www.linuxforum.net/forum/showflat.php?Cat=&Board=program&Number=294073&page=0&view=collapsed&sb=5&o=7&fpart=http://www.bczs.net/xml/2005/11/5/4374188.xmlhttp://bbs.chinaunix.net/archiver/?tid-584593.htmlhttp://linux.chinaunix.net/doc/program/2001-08-11/642.shtml
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