如何實現Linux多線程編程

這篇文章主要介紹“如何實現Linux多線程編程”，在日常操作中，相信很多人在如何實現Linux多線程編程問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”如何實現Linux多線程編程”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

一、多線程 VS 多進程

和進程相比，線程有很多優勢。在Linux系統下，啟動一個新的進程必須分配給它獨立的地址空間，建立眾多的數據表來維護代碼段和數據。而運行于一個進程中的多個線程，他們之間使用相同的地址空間。正是這樣，同一進程下的線程之間共享數據空間，數據可以相互使用，并且線程間切換也要更快些，可以更有效的利用CPU。

二、程序設計

[注] 頭文件<pthread.h> 編譯時要加載動態庫 libpthread.a，使用 -lpthread
 
1、創建線程
2、等待線程
3、關閉線程
4、退出清除
 
1、創建線程

代碼如下:

        int pthread_create(pthread_t *tidp, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_rtn)(void), void *arg)

tidp為線程id，是函數分配的值，所以要傳一個 pthread_t 的地址。
attr線程屬性，通常為空。
start_rtn為線程要執行的函數，返回值為空指針，參數為后面的*arg
若成功則返回0，否則返回出錯編號。
 
例：

代碼如下:

#include<stdio.h>
#include<pthread.h></p> <p>void *func1(void *arg){        //原函數聲明
       int i;
       for(i=0;i<5;i++){
               printf("this is func1! The num is %d\n",*(int*)arg);    //將空指針轉換為int型指針
               sleep(1);
       }
}</p> <p>void *func2(int *m){ //自定義類型聲明，也可以定義非指針類型，但是在create時會有警告，因為非地址并不能改變傳入的值
       int i;
       for(i=0;i<5;i++){
               printf("this is func2! The num is %d\n",*m);
               (*m)++;
               sleep(1);
       }
}</p> <p>int main(){
       pthread_t id1,id2;
       int num = 5;
       int *p = &num;
       if(pthread_create(&id1,NULL,(void *)func1,(void *)p) != 0){
               printf("thread1 create error!\n");
               return -1;
       }
       if(pthread_create(&id2,NULL,(void *)func2,&num) != 0){
               printf("thread2 create error!\n");
               return -1;
       }
       pthread_join(id1,NULL);     //等待線程結束  
       pthread_join(id2,NULL);
       printf("Running complete!\n");
       return 0;</p> <p>
}

運行結果：

代碼如下:

[fsy@localhost process]$ gcc thC.c -o thC -lpthread -g
[fsy@localhost process]$ ./thC
this is func2! The num is 5
this is func1! The num is 6
this is func2! The num is 6
this is func1! The num is 7
this is func2! The num is 7
this is func1! The num is 8
this is func2! The num is 8
this is func1! The num is 9
this is func2! The num is 9
this is func1! The num is 10
Running complete!
[fsy@localhost process]$

2、等待線程

[注]當調用pthread_create函數時，線程并沒有開始執行，主進程應有等待，比如用sleep，或者用更專業的函數：pthread_join

代碼如下:

   int pthread_join(pthread_t tid, void **rval_ptr)

調用函數可以阻塞調用線程，直到指定的線程終止。
tid為等待退出線程的id，rval_ptr為函數的返回值。是指向指針的指針，可以置空。
 
例：

代碼如下:

#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<stdlib.h></p> <p>void *func(int *p){
       int *num=(int *)malloc(sizeof(int));     //必須動態創建，原因可以參考我動態分配內存的博客
       printf("Please input the number: ");
       scanf("%d",num);
       return (void *)num;              //類型是pthread_create的參數規定的
}</p> <p>int main(){
       pthread_t pth;
       void *a;
       if(pthread_create(&pth,NULL,(void *)func,NULL) != 0){
               printf("create thread error!\n");
               return 1;
       }
       pthread_join(pth,&a);          //指向空指針的指針
       printf("get the num from the thread, it's %d\n",*(int *)a);
       return 0;
}

3、終止線程

線程終止有以下三種方式：

1、線程從函數中返回
2、線程可以別其他函數終止
3、線程自己調用pthread_exit函數

代碼如下:

void pthread_exit(void *rval_ptr)

rval_ptr為線程退出返回值的指針，即函數返回值。

4、退出清除

代碼如下:

      void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void*), void *arg)

rtn為清除函數，arg是清除函數的參數

代碼如下:

void pthread_cleanup_pop(int execute)

當execute 非0時執行清除函數。為0時不執行。

從pthread_cleanup_push的調用點到pthread_cleanup_pop之間的程序段中，如果有終止進程的動作，如調用pthread_exit或異常終止（不包括return），就會執行pthread_cleanup_push()所指定的清理函數。多個嵌套匹配時，就近匹配。
 
例：

代碼如下:

#include<stdio.h>
#include<pthread.h></p> <p>void *clean(char *argv){
       printf("clean is called by %s\n",argv);
       return NULL;
}
void *func1(void *argv){
       printf("welcome enter the func1!\n");
       pthread_cleanup_push((void*)clean,"the first time call!");
       pthread_cleanup_push((void*)clean,"the second time call!");
       if(argv){
               return (void *)1;            //第二次運行將此句注掉
       }
       pthread_cleanup_pop(0);
       pthread_cleanup_pop(1);
       return (void *)0;
}</p> <p>void *func2(void *argv){
       sleep(1);             //兩個線程運行先后不確定
       printf("welcome enter the func2!\n");
       pthread_cleanup_push((void*)clean,"the first time call!");
       pthread_cleanup_push((void*)clean,"the second time call!");
       if(argv){
               pthread_exit(NULL);
       }
       pthread_cleanup_pop(0);
       pthread_cleanup_pop(0);
       return (void *)0;
}</p> <p>
int main(){
       pthread_t tid1,tid2;
       if(pthread_create(&tid1,NULL,(void *)func1,(void *)1) != 0){
               printf("thread1 create error!\n");
               return 1;
       }</p> <p>         if(pthread_create(&tid2,NULL,(void *)func2,(void *)1) != 0){
               printf("thread2 create error!\n");
               return 1;
       }
       pthread_join(tid1,NULL);
       pthread_join(tid2,NULL);
       return 0;
}

運行結果：

代碼如下:

[fsy@localhost process]$ gcc thClean.c -o thclean -lpthread
[fsy@localhost process]$ ./thclean
welcome enter the func1!
welcome enter the func2!
clean is called by the second time call!          //此處先2后1
clean is called by the first time call!
[fsy@localhost process]$ vim thClean.c
[fsy@localhost process]$ gcc thClean.c -o thclean -lpthread
[fsy@localhost process]$ ./thclean
welcome enter the func1!
clean is called by the first time call!          //second已經被pop
welcome enter the func2!
clean is called by the second time call!
clean is called by the first time call!
[fsy@localhost process]$

到此，關于“如何實現Linux多線程編程”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！