Linux多線程編程實例代碼分析

這篇“Linux多線程編程實例代碼分析”文章的知識點大部分人都不太理解，所以小編給大家總結了以下內容，內容詳細，步驟清晰，具有一定的借鑒價值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“Linux多線程編程實例代碼分析”文章吧。

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。

代碼：

/*thread_example.c : c multiple thread programming in linux
 *author : falcon
 *e-mail : tunzhj03@st.lzu.edu.cn
 */
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <string.h>
#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);
        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
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。

引文:

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：

1 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。

2 請千萬要注意里頭的注釋comment1-5，那是我花了幾個小時才找出的問題所在。
如果沒有comment1和comment4,comment5,將導致在pthread_join的時候出現段錯誤，另外，上面的comment2和comment3是根源所在，所以千萬要記得寫全代碼。因為上面的線程可能沒有創建成功，導致下面不可能等到那個線程結束，而在用pthread_join的時候出現段錯誤（訪問了未知的內存區）。另外，在使用memset的時候，需要包含string.h頭文件哦

以上就是關于“Linux多線程編程實例代碼分析”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。