關于C語言多線程pthread庫的相關函數說明

2020-01-26 14:09:02

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線程相關操作說明

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);[nextpage] 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