linux 线程

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    最近在做一些应用层上的事情，其中关于线程的部分，很多印象都很模糊。这也可能是因为以前没有在应用层做过项目，
只是停留在课本，或者实验上。这里暂时对这次遇到的线程相关的函数作个记录。主要是给自己以后查看。

 

头文件：#include <pthread.h>

编译：需要加入 –lpthread

 

相关类型

pthread_t：线程ID

pthread_attr_t：线程属性

基本函数
pthread_create()：创建一个线程
pthread_exit()：终止当前线程
pthread_cancel()：中断另外一个线程的运行
pthread_join()：阻塞当前的线程，直到另外一个线程运行结束
pthread_attr_init()：初始化线程的属性
pthread_attr_destroy()：删除线程的属性
pthread_kill()：向线程发送一个信号

同步函数
用于 mutex 和条件变量
pthread_mutex_init() 初始化互斥锁
pthread_mutex_destroy() 删除互斥锁
pthread_mutex_lock()：占有互斥锁（阻塞操作）
pthread_mutex_trylock()：试图占有互斥锁（不阻塞操作）。即，当互斥锁空闲时，将占有该锁；否则，立即返回。
pthread_mutex_unlock(): 释放互斥锁
pthread_cond_init()：初始化条件变量
pthread_cond_destroy()：销毁条件变量
pthread_cond_signal(): 唤醒第一个调用pthread_cond_wait()而进入睡眠的线程
pthread_cond_wait(): 等待条件变量的特殊条件发生
pthread_attr_getschedparam();获取线程优先级
pthread_attr_setschedparam();设置线程优先级

工具函数
pthread_equal(): 对两个线程的线程标识号进行比较
pthread_detach(): 分离线程
pthread_self(): 查询线程自身线程标识号

下面是生产者，消费者问题的一个实例，也是上面这些函数的一个简单应用吧。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#define BUFFER_SIZE 16 // 缓冲区数量
struct prodcons
{
    // 缓冲区相关数据结构
    int buffer[BUFFER_SIZE]; /* 实际数据存放的数组*/
    pthread_mutex_t lock; /* 互斥体lock 用于对缓冲区的互斥操作 */
    int readpos, writepos; /* 读写指针*/
    pthread_cond_t notempty; /* 缓冲区非空的条件变量 */
    pthread_cond_t notfull; /* 缓冲区未满的条件变量 */
};
/* 初始化缓冲区结构 */
void init(struct prodcons *b)
{
    pthread_mutex_init(&b->lock, NULL);
    pthread_cond_init(&b->notempty, NULL);
    pthread_cond_init(&b->notfull, NULL);
    b->readpos = 0;
    b->writepos = 0;
}
/* 释放线程相关 */
void exit_pthread(struct prodcons *b)
{
    pthread_cond_destroy(&b->notempty);
    pthread_cond_destroy(&b->notfull);
    pthread_mutex_destroy(&b->lock);
}
/* 将产品放入缓冲区,这里是存入一个整数*/
void put(struct prodcons *b, int data)
{
    pthread_mutex_lock(&b->lock);
    /* 等待缓冲区未满*/
    if ((b->writepos + 1) % BUFFER_SIZE == b->readpos)
    {
        pthread_cond_wait(&b->notfull, &b->lock);
    }
    /* 写数据,并移动指针 */
    b->buffer[b->writepos] = data;
    b->writepos++;
    if (b->writepos >= BUFFER_SIZE)
        b->writepos = 0;
    /* 设置缓冲区非空的条件变量*/
    pthread_cond_signal(&b->notempty);
    pthread_mutex_unlock(&b->lock);
}
/* 从缓冲区中取出整数*/
int get(struct prodcons *b)
{
    int data;
    pthread_mutex_lock(&b->lock);
    /* 等待缓冲区非空*/
    if (b->writepos == b->readpos)
    {
        pthread_cond_wait(&b->notempty, &b->lock);
    }
    /* 读数据,移动读指针*/
    data = b->buffer[b->readpos];
    b->readpos++;
    if (b->readpos >= BUFFER_SIZE)
        b->readpos = 0;
    /* 设置缓冲区未满的条件变量*/
    pthread_cond_signal(&b->notfull);
    pthread_mutex_unlock(&b->lock);
    return data;
}


/* 测试:生产者线程将1 到100 的整数送入缓冲区,消费者线
   程从缓冲区中获取整数,两者都打印信息*/
#define OVER ( - 1)
struct prodcons buffer;
void *producer(void *data)
{
    int n;
    for (n = 0; n < 100; n++)
    {
        printf("%d --->\n", n);
        put(&buffer, n);
    } put(&buffer, OVER);
    return NULL;
}


void *consumer(void *data)
{
    int d;
    while (1)
    {
        d = get(&buffer);
        if (d == OVER)
            break;
        printf("--->%d \n", d);
    }
    return NULL;
}


int main(void)
{
    pthread_t th_a, th_b;
    void *retval;
    init(&buffer);
    /* 创建生产者和消费者线程*/
    pthread_create(&th_a, NULL, producer, 0);
    pthread_create(&th_b, NULL, consumer, 0);
    /* 等待两个线程结束*/
    pthread_join(th_a, &retval);
    pthread_join(th_b, &retval);
    exit_pthread(&buffer);
    return 0;
}