多線程編程之:Linux線程編程
9.2 Linux線程編程
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/264053.htm9.2.1 線程基本編程
這里要講的線程相關(guān)操作都是用戶空間中的線程的操作。在Linux中,一般pthread線程庫是一套通用的線程庫,是由POSIX提出的,因此具有很好的可移植性。
(1)函數(shù)說明。
創(chuàng)建線程實(shí)際上就是確定調(diào)用該線程函數(shù)的入口點(diǎn),這里通常使用的函數(shù)是pthread_create()。在線程創(chuàng)建以后,就開始運(yùn)行相關(guān)的線程函數(shù),在該函數(shù)運(yùn)行完之后,該線程也就退出了,這也是線程退出一種方法。另一種退出線程的方法是使用函數(shù)pthread_exit(),這是線程的主動(dòng)行為。這里要注意的是,在使用線程函數(shù)時(shí),不能隨意使用exit()退出函數(shù)進(jìn)行出錯(cuò)處理,由于exit()的作用是使調(diào)用進(jìn)程終止,往往一個(gè)進(jìn)程包含多個(gè)線程,因此,在使用exit()之后,該進(jìn)程中的所有線程都終止了。因此,在線程中就可以使用pthread_exit()來代替進(jìn)程中的exit()。
由于一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程是共享數(shù)據(jù)段的,因此通常在線程退出之后,退出線程所占用的資源并不會(huì)隨著線程的終止而得到釋放。正如進(jìn)程之間可以用wait()系統(tǒng)調(diào)用來同步終止并釋放資源一樣,線程之間也有類似機(jī)制,那就是pthread_join()函數(shù)。pthread_join()可以用于將當(dāng)前線程掛起來等待線程的結(jié)束。這個(gè)函數(shù)是一個(gè)線程阻塞的函數(shù),調(diào)用它的函數(shù)將一直等待到被等待的線程結(jié)束為止,當(dāng)函數(shù)返回時(shí),被等待線程的資源就被收回。
前面已提到線程調(diào)用pthread_exit()函數(shù)主動(dòng)終止自身線程。但是在很多線程應(yīng)用中,經(jīng)常會(huì)遇到在別的線程中要終止另一個(gè)線程的執(zhí)行的問題。此時(shí)調(diào)用pthread_cancel()函數(shù)實(shí)現(xiàn)這種功能,但在被取消的線程的內(nèi)部需要調(diào)用pthread_setcancel()函數(shù)和pthread_setcanceltype()函數(shù)設(shè)置自己的取消狀態(tài),例如被取消的線程接收到另一個(gè)線程的取消請(qǐng)求之后,是接受還是忽略這個(gè)請(qǐng)求;如果接受,是立刻進(jìn)行終止操作還是等待某個(gè)函數(shù)的調(diào)用等。
(2)函數(shù)格式。
表9.1列出了pthread_create()函數(shù)的語法要點(diǎn)。
表9.2列出了pthread_exit()函數(shù)的語法要點(diǎn)。
表9.3列出了pthread_join()函數(shù)的語法要點(diǎn)。
表9.4列出了pthread_cancel()函數(shù)的語法要點(diǎn)。
(3)函數(shù)使用。
以下實(shí)例中創(chuàng)建了3個(gè)線程,為了更好地描述線程之間的并行執(zhí)行,讓3個(gè)線程重用同一個(gè)執(zhí)行函數(shù)。每個(gè)線程都有5次循環(huán)(可以看成5個(gè)小任務(wù)),每次循環(huán)之間會(huì)隨機(jī)等待1~10s的時(shí)間,意義在于模擬每個(gè)任務(wù)的到達(dá)時(shí)間是隨機(jī)的,并沒有任何特定規(guī)律。
/* thread.c */
#include
#include
#include
#define THREAD_NUMBER 3 /*線程數(shù)*/
#define REPEAT_NUMBER 5 /*每個(gè)線程中的小任務(wù)數(shù)*/
#define DELAY_TIME_LEVELS 10.0 /*小任務(wù)之間的最大時(shí)間間隔*/
void *thrd_func(void *arg)
{ /* 線程函數(shù)例程 */
int thrd_num = (int)arg;
int delay_time = 0;
int count = 0;
printf("Thread %d is startingn", thrd_num);
for (count = 0; count < REPEAT_NUMBER; count++)
{
delay_time = (int)(rand() * DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX)) + 1;
sleep(delay_time);
printf("tThread %d: job %d delay = %dn",
thrd_num, count, delay_time);
}
printf("Thread %d finishedn", thrd_num);
pthread_exit(NULL);
}
int main(void)
{
pthread_t thread[THREAD_NUMBER];
int no = 0, res;
void * thrd_ret;
srand(time(NULL));
for (no = 0; no < THREAD_NUMBER; no++)
{
/* 創(chuàng)建多線程 */
res = pthread_create(&thread[no], NULL, thrd_func, (void*)no);
if (res != 0)
{
printf("Create thread %d failedn", no);
exit(res);
}
}
printf("Create treads successn Waiting for threads to finish...n");
for (no = 0; no < THREAD_NUMBER; no++)
{
/* 等待線程結(jié)束 */
res = pthread_join(thread[no], &thrd_ret);
if (!res)
{
printf("Thread %d joinedn", no);
}
else
{
printf("Thread %d join failedn", no);
}
}
return 0;
}
以下是程序運(yùn)行結(jié)果。可以看出每個(gè)線程的運(yùn)行和結(jié)束是獨(dú)立與并行的。
$ ./thread
Create treads success
Waiting for threads to finish...
Thread 0 is starting
Thread 1 is starting
Thread 2 is starting
Thread 1: job 0 delay = 6
Thread 2: job 0 delay = 6
Thread 0: job 0 delay = 9
Thread 1: job 1 delay = 6
Thread 2: job 1 delay = 8
Thread 0: job 1 delay = 8
Thread 2: job 2 delay = 3
Thread 0: job 2 delay = 3
Thread 2: job 3 delay = 3
Thread 2: job 4 delay = 1
Thread 2 finished
Thread 1: job 2 delay = 10
Thread 1: job 3 delay = 4
Thread 1: job 4 delay = 1
Thread 1 finished
Thread 0: job 3 delay = 9
Thread 0: job 4 delay = 2
Thread 0 finished
Thread 0 joined
Thread 1 joined
Thread 2 joined
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