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C++?pthread入門(mén)指南

 更新時(shí)間：2024年05月30日 14:20:22   作者：SGchi  
pthread是C++98接口且只支持Linux,使用時(shí)需要包含頭文件#include?<pthread.h>,編譯時(shí)需要鏈接pthread庫(kù),其中p是POSIX的縮寫(xiě),而POSIX是Portable?Operating?System?Interface的縮寫(xiě),這篇文章主要介紹了C++?pthread簡(jiǎn)介,需要的朋友可以參考下

一、pthread簡(jiǎn)介

pthread是C++98接口且只支持Linux，使用時(shí)需要包含頭文件#include <pthread.h>，編譯時(shí)需要鏈接pthread庫(kù)，其中p是POSIX的縮寫(xiě)，而POSIX是Portable Operating System Interface的縮寫(xiě)，是IEEE為要在各種UNIX操作系統(tǒng)上運(yùn)行軟件，而定義API的一系列互相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)的總稱。（Windows環(huán)境下無(wú)pthread，Linux GCC4.6以下編譯需加-pthread編譯選項(xiàng)）

1、線程創(chuàng)建

int pthread_create (pthread_t *thread,
					pthread_attr_t *attr,
					void *(*start_routine)(void *),void *arg);

若創(chuàng)建成功，返回0；若出錯(cuò)，則返回錯(cuò)誤編號(hào)。

  • thread 是線程標(biāo)識(shí)符，但這個(gè)參數(shù)不是由用戶指定的，而是由 pthread_create 函數(shù)在創(chuàng)建時(shí)將新的線程的標(biāo)識(shí)符放到這個(gè)變量中。
  • attr 指定線程的屬性，包含了線程的調(diào)度策略，堆棧的相關(guān)信息，join or detach 的狀態(tài)等，可以用 NULL 表示默認(rèn)屬性。
  • start_routine 指定線程開(kāi)始運(yùn)行的函數(shù)。
  • arg 是 start_routine 所需要的參數(shù)，是一個(gè)無(wú)類型指針。

pthread_attr_t 操作函數(shù)：

pthread_attr_t attr; // 聲明attr
pthread_attr_init(&attr);  // 創(chuàng)建attr
pthread_attr_destroy(&attr); // 銷毀attr
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE); // 設(shè)置為joinable

2、線程終止

void pthread_exit (void *retval);
int pthread_cancel (pthread_t thread);

當(dāng)發(fā)生以下情形之一時(shí)，線程就會(huì)結(jié)束：

  • 線程運(yùn)行的函數(shù)return了，也就是線程的任務(wù)已經(jīng)完成；
  • 線程調(diào)用了 pthread_exit 函數(shù)；
  • 其他線程調(diào)用 pthread_cancel 結(jié)束這個(gè)線程；
  • 進(jìn)程調(diào)用 exec() 或 exit()，結(jié)束了；
  • main() 函數(shù)先結(jié)束了，而且 main() 自己沒(méi)有調(diào)用 pthread_exit 來(lái)等所有線程完成任務(wù)。

當(dāng)然，一個(gè)線程結(jié)束，并不意味著它的所有信息都已經(jīng)消失，后面會(huì)看到僵尸線程的問(wèn)題。

一個(gè)線程可以通過(guò)調(diào)用 pthread_cancel 函數(shù)來(lái)請(qǐng)求取消同一進(jìn)程中的線程，這個(gè)線程由thread 參數(shù)指定。如果操作成功則返回0，失敗則返回對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤編號(hào)。

3、線程同步

int pthread_join(pthread_t threadid, void **value_ptr);
int pthread_detach (threadid);

  阻塞是線程之間同步的一種方法。pthread_join 函數(shù)會(huì)讓調(diào)用它的線程等待 threadid 線程運(yùn)行結(jié)束之后再運(yùn)行，value_ptr 存放了其他線程的返回值。
  一個(gè)可以被join的線程，僅僅可以被別的一個(gè)線程 join，如果同時(shí)有多個(gè)線程嘗試 join 同一個(gè)線程時(shí)，最終結(jié)果是未知的。另外，線程不能 join 自己。

值得注意的的是：僵尸線程 ( “zombie” thread )是一種已經(jīng)退出了的 joinable 的線程，但是等待其他線程調(diào)用
pthread_join 來(lái) join 它，以收集它的退出信息(exit status)。如果沒(méi)有其他線程調(diào)用 pthread_join 來(lái)
join 它的話，它占用的一些系統(tǒng)資源不會(huì)被釋放，比如堆棧。如果main()函數(shù)需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，并且創(chuàng)建大量 joinable的線程，就有可能出現(xiàn)堆棧不足的 error 。 對(duì)于那些不需要 join 的線程，最好利用
pthread_detach，這樣它運(yùn)行結(jié)束后，資源就會(huì)及時(shí)得到釋放。注意一個(gè)線程被使用 pthread_detach
之后，它就不能再被改成 joinable 的了。 總而言之，創(chuàng)建的每一個(gè)線程都應(yīng)該使用 pthread_join 或者
pthread_detach 其中一個(gè)，以防止僵尸線程的出現(xiàn)。

4、其他函數(shù)

pthread_self (); // 返回當(dāng)前線程的 thread ID
pthread_equal (thread1,thread2); // pthread_equal 比較兩個(gè)線程的 ID，如果不同則返回0，否則返回一個(gè)非零值
// 互斥鎖
pthread_mutex_t mutexsum;
pthread_mutex_init (mutex,attr);
pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *mutex);
pthread_mutexattr_init (attr);
pthread_mutexattr_destroy (attr);
phtread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
phtread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
phtread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

5、示例代碼

#include<stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define NUM_THREADS 4
void *BusyWork(void *t)
{
    int i;
    long tid;
    double result = 0.0;
    tid = (long) t;
    printf("Thread %ld starting...\n", tid);
    for (i = 0; i < 1000000; i++)
    {
        result = result + sin(i) * tan(i);
    }
    printf("Thread %ld done. Result = %e\n", tid, result);
    pthread_exit((void *) t);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t thread[NUM_THREADS];
    pthread_attr_t attr;
    int rc;
    long t;
    void *status;
/* Initialize and set thread detached attribute */
    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
    for (t = 0; t < NUM_THREADS; t++)
    {
        printf("Main: creating thread %ld\n", t);
        rc = pthread_create(&thread[t], &attr, BusyWork, (void *) t);
        if (rc)
        {
            printf("ERROR; return code from pthread_create() is %d\n", rc);
            exit(-1);
        }
    }
/* Free attribute and wait for the other threads */
    pthread_attr_destroy(&attr);
    for (t = 0; t < NUM_THREADS; t++)
    {
        rc = pthread_join(thread[t], &status);
        if (rc)
        {
            printf("ERROR; return code from pthread_join() is %d\n", rc);
            exit(-1);
        }
        printf("Main: completed join with thread %ld having a status of %ld\n", t, (long) status);
    }
    printf("Main: program completed. Exiting.\n");
    pthread_exit(NULL);
}
Main: creating thread 0
Main: creating thread 1
Thread 0 starting...
Thread 1 starting...
Main: creating thread 2
Main: creating thread 3
Thread 2 starting...
Thread 3 starting...
Thread 1 done. Result = -3.153838e+06
Thread 0 done. Result = -3.153838e+06
Main: completed join with thread 0 having a status of 0
Main: completed join with thread 1 having a status of 1
Thread 3 done. Result = -3.153838e+06
Thread 2 done. Result = -3.153838e+06
Main: completed join with thread 2 having a status of 2
Main: completed join with thread 3 having a status of 3
Main: program completed. Exiting.

參考鏈接：C++ 多線程編程（二）：pthread的基本使用

到此這篇關(guān)于C++ pthread入門(mén)指南的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ pthread內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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