linux下c語(yǔ)言的多線程編程
我們?cè)趯憀inux的服務(wù)的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)用到linux的多線程技術(shù)以提高程序性能
多線程的一些小知識(shí):
一個(gè)應(yīng)用程序可以啟動(dòng)若干個(gè)線程。
線程(Lightweight Process,LWP),是程序執(zhí)行的最小單元。
一般一個(gè)最簡(jiǎn)單的程序最少會(huì)有一個(gè)線程,就是程序本身,也就是主函數(shù)(單線程的進(jìn)程可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為只有一個(gè)線程的進(jìn)程)
一個(gè)線程阻塞并不會(huì)影響到另外一個(gè)線程。
多線程的進(jìn)程可以盡可能的利用系統(tǒng)CPU資源。
1創(chuàng)建線程
先上一段在一個(gè)進(jìn)程中創(chuàng)建一個(gè)線程的簡(jiǎn)單的代碼,然后慢慢深入。
#include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> void * func(void * arg) { printf("func run...\n"); return NULL; } int main() { pthread_t t1; int err = pthread_create(&t1,NULL,func,NULL); if(err!=0) { printf("thread_create Failed:%s\n",strerror(errno)); }else{ printf("thread_create success\n"); } sleep(1); return EXIT_SUCCESS; } int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void*), void *arg);
在main函數(shù)里面我們調(diào)用上面的函數(shù)進(jìn)行創(chuàng)建一個(gè)線程。
函數(shù)參數(shù):
第一個(gè)參數(shù):pthread_t代表創(chuàng)建線程的唯一標(biāo)識(shí),是一個(gè)結(jié)構(gòu)體,需要我們創(chuàng)建好后,將這個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針傳遞過(guò)去。
第二個(gè)參數(shù):pthread_attr_t,代表創(chuàng)建這個(gè)線程的一些配置,比如分配棧的大小等等。。一般我們可以填NULL,代表默認(rèn)的創(chuàng)建線程的配置
第三個(gè)參數(shù):代表一個(gè)函數(shù)的地址,創(chuàng)建線程時(shí),會(huì)調(diào)用這個(gè)函數(shù),函數(shù)的返回值是void*,函數(shù)的參數(shù)也是void*,一般格式就像void * func(void * arg){}
第四個(gè)參數(shù):代表調(diào)用第三個(gè)函數(shù)傳遞的參數(shù)
函數(shù)返回值:
函數(shù)成功返回0,如果不等于0則代表函數(shù)調(diào)用失敗,此時(shí)通過(guò)strerror(errno)可以打印出具體的錯(cuò)誤。
注意:每個(gè)線程都擁有一份errno副本,不同的線程擁有不同的errno
最后通過(guò)gcc編譯
gcc 1createthread.c -c -o 1createthread.o gcc 1createthread.o -o thr1 -lpthread
編譯的時(shí)候需要加上-lpthread 用來(lái)鏈接libpthread.so動(dòng)態(tài)庫(kù),不然會(huì)提示找不到function
函數(shù)調(diào)用返回結(jié)果
問(wèn)題:為什么調(diào)用sleep函數(shù)
答:可能新創(chuàng)建的線程還沒(méi)運(yùn)行到打印的方法主線程就結(jié)束了,而主線程結(jié)束,所有線程都會(huì)結(jié)束了。
2線程掛起
有時(shí)候我們?cè)谝粋€(gè)線程中創(chuàng)建了另外一個(gè)線程,主線程要等到創(chuàng)建的線程返回了,獲取該線程的返回值后主線程才退出。這個(gè)時(shí)候就需要用到線程掛起。
int pthread_join(pthread_t th, void **thr_return);。
pthread_join函數(shù)用于掛起當(dāng)前線程,直至th指定的線程終止為止。
#include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> void * func(void * arg) { int i=0; for(;i<5;i++) { printf("func run%d\n",i); sleep(1); } int * p = (int *)malloc(sizeof(int)); *p=11; return p; } int main() { pthread_t t1,t2; int err = pthread_create(&t1,NULL,func,NULL); if(err!=0) { printf("thread_create Failed:%s\n",strerror(errno)); }else{ printf("thread_create success\n"); } void *p=NULL; pthread_join(t1,&p); printf("線程退出:code=%d\n",*(int*)p); return EXIT_SUCCESS; }
函數(shù)執(zhí)行結(jié)果
我們主函數(shù)一直在等待創(chuàng)建的線程執(zhí)行完,并且得到了線程執(zhí)行結(jié)束的返回值
3線程終止
進(jìn)程終止時(shí)exit()函數(shù),那么線程終止是什么呢?
線程終止的三種情況:
線程只是從啟動(dòng)函數(shù)中返回,返回值是線程的退出碼。
線程可以被同一進(jìn)程中的其他線程取消。
線程調(diào)用pthread_exit。
#include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> void * func(void * arg) { int i=0; while(1) { if(i==10) { int * p = (int *)malloc(sizeof(int)); *p=11; pthread_exit(p); } printf("fun run %d\n",i++); sleep(1); } return NULL; } int main() { pthread_t t1,t2; int err = pthread_create(&t1,NULL,func,NULL); if(err!=0) { printf("thread_create Failed:%s\n",strerror(errno)); }else{ printf("thread_create success\n"); } void *p=NULL; pthread_join(t1,&p); printf("線程退出:code=%d",*(int*)p); return EXIT_SUCCESS; } void pthread_exit(void *arg);
pthread_exit函數(shù)的參數(shù)就跟正常線程結(jié)束return的使用時(shí)一樣的,都會(huì)被等待它結(jié)束的主線程獲取到。
函數(shù)運(yùn)行結(jié)果:
4線程分離
int pthread_detach(pthread_t th);
pthread_detach函數(shù)使線程處于被分離狀態(tài)。
如果不等待一個(gè)線程,同時(shí)對(duì)線程的返回值不感興趣,可以設(shè)置這個(gè)線程為被分離狀態(tài),讓系統(tǒng)在線程退出的時(shí)候自動(dòng)回收它所占用的資源。
一個(gè)線程不能自己調(diào)用pthread_detach改變自己為被分離狀態(tài),只能由其他線程調(diào)用pthread_detach。
5線程取消
int pthread_cancel(pthread_t th);
pthread_cancel函數(shù)允許一個(gè)線程取消th指定的另一個(gè)線程。
函數(shù)成功,返回0,否則返回非0。
#include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> void * func1(void * arg) { while(1) { printf("fun run...\n"); sleep(1); } return NULL; } int main() { pthread_t t1; if(pthread_create(&t1,NULL,func1,NULL)!=0) { printf("thread_create Failed:%s\n",strerror(errno)); return -1; } sleep(5); pthread_cancel(t1); pthread_join(t1,NULL); return EXIT_SUCCESS; }
函數(shù)執(zhí)行結(jié)果:
上面我們說(shuō)過(guò)創(chuàng)建一個(gè)線程函數(shù)pthread_create的第二個(gè)參數(shù),用來(lái)決定創(chuàng)建線程的一些初始化狀態(tài),這里我們 舉個(gè)例子,改線程一創(chuàng)建就是分離狀態(tài)的線程(
上面介紹了pthread_detach函數(shù)的概念,可以通過(guò)pthread_attr_t在創(chuàng)建線程的時(shí)候就指定線程屬性為detach,而不用創(chuàng)建以后再去修改線程屬性。
)
先上一段代碼:
#include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> void * func(void * arg) { int i=0; for(;i<5;i++) { printf("func run%d\n",i); sleep(1); } int * p = (int *)malloc(sizeof(int)); *p=11; return p; } int main() { pthread_t t1; pthread_attr_t attr;//申明一個(gè)attr的結(jié)構(gòu)體 pthread_attr_init(&attr);//初始化結(jié)構(gòu)體 pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);//設(shè)置線程為分離線程 int err = pthread_create(&t1,&attr,func,NULL); if(err!=0) { printf("thread_create Failed:%s\n",strerror(errno)); }else{ printf("thread_create success\n"); } pthread_attr_destroy(&attr); pthread_join(t1,NULL); printf("主線程退出\n"); return EXIT_SUCCESS; }
pthread_attr_t就是我們要傳入的參數(shù)的結(jié)構(gòu)體,一般申明的步驟有
1,申明一個(gè)pthread_attr_t對(duì)象
2,函數(shù)pthread_attr_init初始化attr結(jié)構(gòu)。
3,設(shè)置線程的一些屬性,比如pthread_attr_setdetachstate函數(shù)就是設(shè)置該線程創(chuàng)建的時(shí)候?yàn)檎顟B(tài)還是分離狀態(tài)。
4,函數(shù)pthread_attr_destroy釋放attr內(nèi)存空間
pthread_attr_setdetachstate把線程屬性設(shè)置為下面兩個(gè)合法值之一:
值 |
說(shuō)明 |
PTHREAD_CREATE_DETACHED |
設(shè)置線程為分離狀態(tài) |
PTHREAD_CREATE_JOINABLE |
設(shè)置線程為正常狀態(tài) |
上面函數(shù)運(yùn)行結(jié)果:
因?yàn)榫€程是個(gè)分離狀態(tài)的,所以pthread_join掛起會(huì)失效,主線程很快運(yùn)行結(jié)束,程序也就結(jié)束了,創(chuàng)建的線程還沒(méi)來(lái)得及運(yùn)行
線程同步
有時(shí)候我們多個(gè)線程處理訂單扣減庫(kù)存會(huì)遇到這樣的問(wèn)題,兩個(gè)線程同時(shí)進(jìn)入一段代碼先查詢庫(kù)存,兩個(gè)都查出來(lái)為還剩一件庫(kù)存,第一個(gè)線程用掉這個(gè)庫(kù)存后,將庫(kù)存變?yōu)?,但是第二個(gè)線程剛才也查出來(lái)為1了,所以他還認(rèn)為有庫(kù)存,
這個(gè)時(shí)候操作就會(huì)引發(fā)我們想不到的意外,庫(kù)存變?yōu)樨?fù)數(shù)了?。∷赃@個(gè)時(shí)候就需要使用線程的同步?。?/p>
先上一段代碼看看效果:
#include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> void * func(void * arg) { int threadno =*(int*)arg; int i=0; for(;i<10;i++) { printf("%d thread%d \n",threadno,i); sleep(1); } return NULL; } int main() { pthread_t t1,t2; int i1=1,i2=2; pthread_create(&t1,NULL,func,&i1); pthread_create(&t2,NULL,func,&i2); pthread_join(t1,NULL); pthread_join(t2,NULL); printf("主線程退出\n"); return EXIT_SUCCESS; }
函數(shù)運(yùn)行結(jié)果:
可以看到兩個(gè)線程是沒(méi)有規(guī)律的爭(zhēng)相處理的,如果這段代碼是扣減庫(kù)存就完蛋啦!,所以我們要對(duì)這段代碼進(jìn)行加鎖,同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程進(jìn)入操作!
先上代碼:
#include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; void * func(void * arg) { pthread_mutex_lock(&mutex);//對(duì)mutex加鎖,其他線程進(jìn)入后將會(huì)掛起,知道這個(gè)鎖被解鎖 int threadno =*(int*)arg; int i=0; for(;i<10;i++) { printf("%d thread%d \n",threadno,i); sleep(1); } pthread_mutex_unlock(&mutex); return NULL; } int main() { pthread_t t1,t2; int i1=1,i2=2; pthread_create(&t1,NULL,func,&i1); pthread_create(&t2,NULL,func,&i2); pthread_join(t1,NULL); pthread_join(t2,NULL); printf("主線程退出\n"); return EXIT_SUCCESS; }
函數(shù)運(yùn)行結(jié)果:
可以看到第二個(gè)線程先進(jìn)入后一直運(yùn)行結(jié)束,對(duì)mutex解鎖后,第一個(gè)線程才能進(jìn)方法里面運(yùn)行!否則會(huì)掛起,一直等到鎖被解鎖!
PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER是初始化一個(gè)快速鎖的宏定義。
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
加鎖解鎖函數(shù):
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的linux下c語(yǔ)言的多線程編程,希望對(duì)大家有所幫助,如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持!
相關(guān)文章
C語(yǔ)言利用鏈表與文件實(shí)現(xiàn)登錄注冊(cè)功能
這篇文章主要介紹了C語(yǔ)言利用鏈表與文件實(shí)現(xiàn)登錄注冊(cè)功能,文中示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2020-12-12C++中的移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)及move語(yǔ)句示例詳解
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C++中移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)及move語(yǔ)句的相關(guān)資料,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用C++具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧。2017-10-10C++優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的使用指南與模擬實(shí)現(xiàn)
優(yōu)先級(jí)隊(duì)列是一種特殊的隊(duì)列,其中每個(gè)元素都有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)較高的元素會(huì)在隊(duì)列中較早地被處理,而優(yōu)先級(jí)較低的元素會(huì)在后續(xù)處理,本文給大家介紹C++優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的使用指南與模擬實(shí)現(xiàn),需要的朋友可以參考下2023-09-09c++ 對(duì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)示例
對(duì)數(shù)器用于在自己的本地平臺(tái)驗(yàn)證算法正確性,本文詳細(xì)的介紹了c++ 對(duì)數(shù)器實(shí)現(xiàn),文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-08-08C語(yǔ)言 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的詳解及實(shí)例
這篇文章主要介紹了C語(yǔ)言 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的詳解及實(shí)例的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2016-09-09Qt學(xué)習(xí)之QListWidget控件的使用教程詳解
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Qt中QListWidget控件的使用教程,文中的示例代碼講解詳細(xì),對(duì)我們學(xué)習(xí)Qt有一定的幫助,需要的可以參考一下2022-12-12C++?STL標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)std::vector擴(kuò)容時(shí)進(jìn)行深復(fù)制原因詳解
我們知道,std::vector之所以可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)容,同時(shí)還可以保持順序存儲(chǔ),主要取決于其擴(kuò)容復(fù)制的機(jī)制。當(dāng)容量滿時(shí),會(huì)重新劃分一片更大的內(nèi)存區(qū)域,然后將所有的元素拷貝過(guò)去2022-08-08