linux下C語(yǔ)言多線程編程實(shí)例

1、linux下C語(yǔ)言多線程編程實(shí)例2007年11月29日 星期四 10:39學(xué)東西，往往實(shí)例才是最讓人感興趣的，老是學(xué)基礎(chǔ)理論，不動(dòng)手，感覺(jué)沒(méi)有成就感，呵呵。下面先來(lái)一個(gè)實(shí)例。我們通過(guò)創(chuàng)建兩個(gè)線程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)數(shù)的遞加?；蛟S這個(gè)實(shí)例沒(méi)有實(shí)際運(yùn)用的價(jià)值，但是稍微改動(dòng)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 : tunzhj03 */#include #include #include #include #define MA

2、X 10pthread_t thread2;pthread_mutex_t mut;int number=0, i;void *thread1() printf (thread1 : Im thread 1n); for (i = 0; i MAX; i+) printf(thread1 : number = %dn,number); pthread_mutex_lock(&mut); number+; pthread_mutex_unlock(&mut); sleep(2); printf(thread1 :主函數(shù)在等我完成任務(wù)嗎？n); pthread_exit(NULL);void *t

3、hread2() printf(thread2 : Im thread 2n); for (i = 0; i MAX; i+) printf(thread2 : number = %dn,number); pthread_mutex_lock(&mut); number+; pthread_mutex_unlock(&mut); sleep(3); printf(thread2 :主函數(shù)在等我完成任務(wù)嗎？n); pthread_exit(NULL);void thread_create(void) int temp; memset(&thread, 0, sizeof(thread); /co

4、mment1 /*創(chuàng)建線程*/ if(temp = pthread_create(&thread0, NULL, thread1, NULL) != 0) /comment2 printf(線程1創(chuàng)建失敗!n); else printf(線程1被創(chuàng)建n); if(temp = pthread_create(&thread1, NULL, thread2, NULL) != 0) /comment3 printf(線程2創(chuàng)建失敗); else printf(線程2被創(chuàng)建n);void thread_wait(void) /*等待線程結(jié)束*/ if(thread0 !=0) /comment4 p

5、thread_join(thread0,NULL); printf(線程1已經(jīng)結(jié)束n); if(thread1 !=0) /comment5 pthread_join(thread1,NULL); printf(線程2已經(jīng)結(jié)束n); int main() /*用默認(rèn)屬性初始化互斥鎖*/ pthread_mutex_init(&mut,NULL); printf(我是主函數(shù)哦，我正在創(chuàng)建線程，呵呵n); thread_create(); printf(我是主函數(shù)哦，我正在等待線程完成任務(wù)阿，呵呵n); thread_wait(); return 0;下面我們先來(lái)編譯、執(zhí)行一下引文: falcon

6、falcon:/program/c/code/ftp$ gcc -lpthread -o thread_example thread_example.cfalconfalcon:/program/c/code/ftp$ ./thread_example我是主函數(shù)哦，我正在創(chuàng)建線程，呵呵線程1被創(chuàng)建線程2被創(chuàng)建我是主函數(shù)哦，我正在等待線程完成任務(wù)阿，呵呵thread1 : Im thread 1thread1 : number = 0thread2 : Im thread 2thread2 : number = 1thread1 : number = 2thread2 : number = 3t

7、hread1 : number = 4thread2 : number = 5thread1 : number = 6thread1 : number = 7thread2 : number = 8thread1 : number = 9thread2 : number = 10thread1 :主函數(shù)在等我完成任務(wù)嗎？線程1已經(jīng)結(jié)束thread2 :主函數(shù)在等我完成任務(wù)嗎？線程2已經(jīng)結(jié)束實(shí)例代碼里頭的注釋?xiě)?yīng)該比較清楚了吧，下面我把網(wǎng)路上介紹上面涉及到的幾個(gè)函數(shù)和變量給引用過(guò)來(lái)。引文: 線程相關(guān)操作一 pthread_tpthread_t在頭文件/usr/include/bits/pthrea

8、dtypes.h中定義：typedef unsigned long int pthread_t;它是一個(gè)線程的標(biāo)識(shí)符。二 pthread_create函數(shù)pthread_create用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)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(gè)參數(shù)為指向線程標(biāo)識(shí)符的指針，第二個(gè)參數(shù)用來(lái)設(shè)置線程屬性，第三個(gè)參數(shù)是線程運(yùn)行函數(shù)的起始地址，最后一個(gè)參數(shù)是運(yùn)行函數(shù)的參數(shù)。這里，我們

9、的函數(shù)thread不需要參數(shù)，所以最后一個(gè)參數(shù)設(shè)為空指針。第二個(gè)參數(shù)我們也設(shè)為空指針，這樣將生成默認(rèn)屬性的線程。對(duì)線程屬性的設(shè)定和修改我們將在下一節(jié)闡述。當(dāng)創(chuàng)建線程成功時(shí)，函數(shù)返回0，若不為0則說(shuō)明創(chuàng)建線程失敗，常見(jiàn)的錯(cuò)誤返回代碼為EAGAIN和EINVAL。前者表示系統(tǒng)限制創(chuàng)建新的線程，例如線程數(shù)目過(guò)多了；后者表示第二個(gè)參數(shù)代表的線程屬性值非法。創(chuàng)建線程成功后，新創(chuàng)建的線程則運(yùn)行參數(shù)三和參數(shù)四確定的函數(shù)，原來(lái)的線程則繼續(xù)運(yùn)行下一行代碼。三 pthread_join pthread_exit函數(shù)pthread_join用來(lái)等待一個(gè)線程的結(jié)束。函數(shù)原型為：extern int pthread_j

10、oin _P (pthread_t _th, void *_thread_return);第一個(gè)參數(shù)為被等待的線程標(biāo)識(shí)符，第二個(gè)參數(shù)為一個(gè)用戶(hù)定義的指針，它可以用來(lái)存儲(chǔ)被等待線程的返回值。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)，被等待線程的資源被收回。一個(gè)線程的結(jié)束有兩種途徑，一種是象我們上面的例子一樣，函數(shù)結(jié)束了，調(diào)用它的線程也就結(jié)束了；另一種方式是通過(guò)函數(shù)pthread_exit來(lái)實(shí)現(xiàn)。它的函數(shù)原型為：extern void pthread_exit _P (void *_retval) _attribute_ (_noreturn_);唯

11、一的參數(shù)是函數(shù)的返回代碼，只要pthread_join中的第二個(gè)參數(shù)thread_return不是NULL，這個(gè)值將被傳遞給 thread_return。最后要說(shuō)明的是，一個(gè)線程不能被多個(gè)線程等待，否則第一個(gè)接收到信號(hào)的線程成功返回，其余調(diào)用pthread_join的線程則返回錯(cuò)誤代碼ESRCH。在這一節(jié)里，我們編寫(xiě)了一個(gè)最簡(jiǎn)單的線程，并掌握了最常用的三個(gè)函數(shù)pthread_create，pthread_join和pthread_exit。下面，我們來(lái)了解線程的一些常用屬性以及如何設(shè)置這些屬性。互斥鎖相關(guān)互斥鎖用來(lái)保證一段時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)線程在執(zhí)行一段代碼。一 pthread_mutex_ini

12、t函數(shù)pthread_mutex_init用來(lái)生成一個(gè)互斥鎖。NULL參數(shù)表明使用默認(rèn)屬性。如果需要聲明特定屬性的互斥鎖，須調(diào)用函數(shù) pthread_mutexattr_init。函數(shù)pthread_mutexattr_setpshared和函數(shù) pthread_mutexattr_settype用來(lái)設(shè)置互斥鎖屬性。前一個(gè)函數(shù)設(shè)置屬性pshared，它有兩個(gè)取值， PTHREAD_PROCESS_PRIVATE和PTHREAD_PROCESS_SHARED。前者用來(lái)不同進(jìn)程中的線程同步，后者用于同步本進(jìn)程的不同線程。在上面的例子中，我們使用的是默認(rèn)屬性PTHREAD_PROCESS_ PRIV

13、ATE。后者用來(lái)設(shè)置互斥鎖類(lèi)型，可選的類(lèi)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(jī)制，一般情況下，選用最后一個(gè)默認(rèn)屬性。二 pthread_mutex_lock pthread_mutex_unlock pthread_delay_np pthread_mutex_lock聲明開(kāi)始用互斥鎖上鎖，此后的代碼直至調(diào)用pthread_mutex_unlock為止，均被上鎖，即同一時(shí)間只能被一個(gè)線程調(diào)用執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行

14、到pthread_mutex_lock處時(shí)，如果該鎖此時(shí)被另一個(gè)線程使用，那此線程被阻塞，即程序?qū)⒌却搅硪粋€(gè)線程釋放此互斥鎖。注意：1 需要說(shuō)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(shí)間，讓線程釋放互斥鎖，等待另一個(gè)線程使用此鎖。下面的參考資料1里頭說(shuō)明了該問(wèn)題。但是在linux下好像沒(méi)有pthread_delay_np那個(gè)函數(shù)（我試了一下，提示沒(méi)有定義該函數(shù)的引用），所以我用了sleep來(lái)代替，不過(guò)參考資料2中給出另一種方法，好像是通過(guò)pthread_cond_timedwait來(lái)代替，里頭給出了一種實(shí)現(xiàn)的辦法。2 請(qǐng)千萬(wàn)要注意里頭的注釋comment1-5，那是我花了幾個(gè)小時(shí)才找出的問(wèn)題所在。如果沒(méi)有comment1和comment4,comment5,將導(dǎo)致在pthread_join的時(shí)候出現(xiàn)段錯(cuò)誤，另外，上面的comment2和comment3是根源所在，所以千萬(wàn)要記得寫(xiě)全代碼。