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linux下C語言多線程編程實例
作者: falcon   發表日期: 2006-08-19 08:36   復制鏈接



學東西,往往實例才是最讓人感興趣的,老是學基礎理論,不動手,感覺沒有成就感,呵呵。

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:


Code:

[Ctrl+A Select All]




下面我們先來編譯、執行一下

Quote:

  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





實例代碼里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。


Quote:


  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。




注意:

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里頭說明了該問題。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,里頭給出了一種實現的辦法。


參考資料:

1。Linux下的多線程編程
http://linux.chinaunix.net/doc/program/2001-08-11/642.shtml
2。pthread_delay_np
http://bbs.chinaunix.net/archiver/?tid-584593.html

posted on 2008-03-14 16:03 隨意門 閱讀(704) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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