线程linux下C语言多线程编程实例

linux下C语言多线程编程实例

2007年11月29日星期四10:39

学东西往往实例才是最让人感兴趣的老是学基础理论不动手感觉没有成就感呵呵。下面先来一个实例。我们通过创建两个线程来实现对一个数的递加。

或许这个实例没有实际运用的价值但是稍微改动一下我们就可以用到其他地方去拉。下面是我们的代码

/*thread_example. c:cmultiplethreadprogramminginlinux

*author:falcon

*E-mai l:tunzhj03@st. lzu.edu. cn

*/

#include<pthread.h>

#include<stdio.h>

#include<sys/time.h>

#include<string.h>

#defineMAX10pthread_tthread[2] ;pthread_mutex_tmut;intnumber=0, i;void*thread1 ()

{printf("thread1 : I'mthread1\n") ;for(i=0; i<MAX; i++)

{pr intf("thread 1 :number=%d\n",number) ;pthre ad_mutex_lock(&mut) ;number++;pthread_mutex_unlock(&mut) ;s l eep(2) ;

}printf("thread1 :主函数在等我完成任务吗 \n") ;pthread_exit(NULL) ;

}void*thread2()

{printf("thread2: I'mthread2\n") ;for(i=0; i<MAX; i++)

{pr intf("thread2:number=%d\n",number) ;pthre ad_mutex_lock(&mut) ;number++;pthread_mutex_unlock(&mut) ;s l eep(3) ;

}printf("thread2:主函数在等我完成任务吗

\n") ;pthread_exit(NULL) ;

}vo i dthread_create(voi d)

{inttemp;memset(&thread,0, sizeof(thread) ) ;//comment1

/*创建线程*/if( (temp=pthread_create(&thread[0],NULL,thread1,NULL) ) !=0)//c omment 2printf("线程1创建失败!\n") ;else printf("线程1被创建\n") ;if( (temp=pthread_create(&thread[1],NULL,thread2,NULL) ) !=0)//c omment 3printf("线程2创建失败") ;else printf("线程2被创建\n") ;

}voidthread_wait(void)

{

/*等待线程结束*/if(thread[0] !=0) {//comment4pthread_join(thread[0],NULL) ;printf("线程1已经结束\n") ;

}if(thread[1] !=0) {//comment5pthread_join(thread[1],NULL) ;printf("线程2已经结束\n") ;

}

}intmain()

{

/*用默认属性初始化互斥锁*/pthread_mutex_init(&mut,NULL) ;printf("我是主函数哦我正在创建线程呵呵

\n") ;thr ead_cr eat e() ;printf("我是主函数哦我正在等待线程完成任务阿 呵呵\n") ;t hr e ad_wa i t() ;return0;

}

下面我们先来编译、执行一下

引文:falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$gcc-lpthread-othread_examplethread_example.c falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$./thread_example

我是主函数哦我正在创建线程呵呵

线程1被创建

线程2被创建

我是主函数哦我正在等待线程完成任务阿呵呵thread1: I'mthread1thread1:number=0thread2: I'mthread2thread2:number=1thread1:number=2thread2:number=3thread1:number=4thread2:number=5thread1:number=6thread1:number=7thread2:number=8thread1:number=9thread2:number=10thread1:主函数在等我完成任务吗

线程1已经结束thread2:主函数在等我完成任务吗

线程2已经结束

实例代码里头的注释应该比较清楚了吧下面我把网路上介绍上面涉及到的几个函数和变量给引用过来。

引文:

线程相关操作

一pthread_t pthread_t在头文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h中定义typedefunsignedlongintpthread_t;

它是一个线程的标识符。

二pthread_create

函数pthread_create用来创建一个线程 它的原型为externintpthread_create__P( (pthread_t*__thread,__constpthread_attr_t*__attr,void*(*__start_routine) (void*),void*__arg) ) ;

第一个参数为指向线程标识符的指针第二个参数用来设置线程属性第三个参数是线程运行函数的起始地址最后一个参数是运行函数的参数。这里我们的函数thread不需要参数所以最后一个参数设为空指针。第二个参数我们也设为空指针这样将生成默认属性的线程。对线程属性的设定和修改我们将在下一节阐述。当创建线程成功时 函数返回0若不为0则说明创建线程失败常见的错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程例如线程数目过多了后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。创建线程成功后新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数 原来的线程则继续运行下一行代码。

三pthread_joinpthread_exit

函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为externintpthread_join__P( (pthread_t__th,void**__thread_return) ) ;

第一个参数为被等待的线程标识符第二个参数为一个用户定义的指针它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止 当函数返回时被等待线程的资源被收回。一个线程的结束有两种途径一种是象我们上面的例子一样 函数结束了调用它的线程也就结束了 另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。它的函数原型为externvoidpthread_exit__P( (void*__retval) )__attribute__((__noreturn__) ) ; 唯一的参数是函数的返回代码只要pthread_join中的第二个参数thread_return不是NULL这个值将被传递给thread_return。最后要说明的是一个线程不能被多个线程等待否则第一个接收到信号的线程成功返回其余调用pthread_join的线程则返回错误代码ESRCH。

在这一节里我们编写了一个最简单的线程并掌握了最常用的三个函数pthread_createpthread_join和pthread_exit。下面我们来了解线程的一些常用属性以及

如何设置这些属性。

互斥锁相关

互斥锁用来保证一段时间内只有一个线程在执行一段代码。

一pthread_mutex_init

函数pthread_mutex_init用来生成一个互斥锁。 NULL参数表明使用默认属性。如果需要声明特定属性的互斥锁须调用函数pthread_mutexattr_init。 函数pthread_mutexattr_setpshared和函数pthread_mutexattr_settype用来设置互斥锁属性。前一个函数设置属性pshared它有两个取值 P T HR E AD_PR O CE S S_P R I V AT E和P TH RE A D_P RO C ES S_S HAR ED。前者用来不同进程中的线程同步后者用于同步本进程的不同线程。在上面的例子中我们使用的是默认属性

PTHREAD_PROCES S_PR IVATE。后者用来设置互斥锁类型可选的类型有PTHREAD_MUTEX_NORMAL、P THREAD_MUTE X_ERRORCHE CK、 PTHREAD_MUTEX_RE CUR S I VE和P THREAD_MUT EX_D EFAULT。它们分别定义了不同的上所、解锁机制一般情况下选用最后一个默认属性。

二pthread_mutex_lockpthread_mutex_unlockpthread_delay_np pthread_mutex_lock声明开始用互斥锁上锁此后的代码直至调用pthread_mutex_unlock为止均被上锁 即同一时间只能被一个线程调用执行。 当一个线程执行到pthread_mutex_lock处时如果该锁此时被另一个线程使用那此线程被阻塞 即程序将等待到另一个线程释放此互斥锁。

注意

1需要说明的是上面的两处sleep不光是为了演示的需要也是为了让线程睡眠一段时间让线程释放互斥锁等待另一个线程使用此锁。下面的参考资料1里头说明了该问题。但是在linux 下好像没有pthread_delay_np那个函数我试了一下提示没有定义该函数的引用 所以我用了sleep来代替不过参考资料2中给出另一种方法好像是通过pthread_cond_timedwait来代替里头给出了一种实现的办法。

2请千万要注意里头的注释comment1-5那是我花了几个小时才找出的问题所在。

如果没有comment1和comment4,comment5,将导致在pthread_join的时候出现段错误另外上面的comment2和comment3是根源所在所以千万要记得写全代码。因为上面的线程可能没有创建成功导致下面不可能等到那个线程结束而在用pthread_join的时候出现段错误访问了未知的内存区 。另外在使用memset的时候需要包含string.h头文件哦

参考资料

1。 Linux下的多线程编程

2。 pthread_delay_np 这里头有个关于pos ix条件变量的例子

3。 pthread_join和段错误非常感谢这里头的哥们千万要看哦

4。 posix线程编程指南学习 linux下多线程不看这个你会后悔的http://www. l inuxforum.net/forum/showf lat.php?Cat=&Board=program&Numbe r=294073&page=0&view=collapsed&sb=5&o=7&fpart=http://www.bczs.net/xml /2005/11/5/4374188.xmlhttp://bbs. chinaunix.net/archiver/?tid-

584593.htmlhttp://linux. chinaunix.net/doc/program/2001-08-

11/642. shtml