C语言多线程的相关函数和实例

线程相关操作

    一 pthread_t

    pthread_t在头文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h中定义：
    　　typedef unsigned long int pthread_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：
    　　extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_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_join pthread_exit
    　　
    函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为：
    　　extern int pthread_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：
    　　extern void pthread_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， PTHREAD_PROCESS_PRIVATE和PTHREAD_PROCESS_SHARED。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_PROCESS_ PRIVATE。后者用来设置互斥锁类型，可选的类型有PTHREAD_MUTEX_NORMAL、PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK、 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE和PTHREAD _MUTEX_DEFAULT。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_lock pthread_mutex_unlock pthread_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。

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。

01

#include

02

#include

03

#include

04

#include

05	#define MAX 10

06	pthread_t thread[2];

07	pthread_mutex_t mut;

08	int number=0, i;

09	void *thread1()

10

{

11	printf ("thread1 : I'm thread 1\n");

12	for (i = 0; i < MAX; i++)

13

{

14	printf("thread1 : number = %d\n",number);

15	pthread_mutex_lock(&mut);

16

number++;

17	pthread_mutex_unlock(&mut);

18

sleep(2);

19

}

20	printf("thread1 :主函数在等我完成任务吗？\n");

21	pthread_exit(NULL);

22

}

23	void *thread2()

24

{

25	printf("thread2 : I'm thread 2\n");

26	for (i = 0; i < MAX; i++)

27

{

28	printf("thread2 : number = %d\n",number);

29	pthread_mutex_lock(&mut);

30

number++;

31	pthread_mutex_unlock(&mut);

32

sleep(3);

33

}

34	printf("thread2 :主函数在等我完成任务吗？\n");

35	pthread_exit(NULL);

36

}

37	void thread_create(void)

38

{

39

int temp;

40	memset(&thread, 0, sizeof(thread));          //comment1

41

/*创建线程*/

42	if((temp = pthread_create(&thread[0], NULL, thread1, NULL)) != 0)       //comment2

43	printf("线程1创建失败!\n");

44

else

45	printf("线程1被创建\n");

46	if((temp = pthread_create(&thread[1], NULL, thread2, NULL)) != 0)  //comment3

47	printf("线程2创建失败");

48

else

49	printf("线程2被创建\n");

50

}

51	void thread_wait(void)

52

{

53	/*等待线程结束*/

54	if(thread[0] !=0) {                   //comment4

55	pthread_join(thread[0],NULL);

56	printf("线程1已经结束\n");

57

}

58	if(thread[1] !=0) {                //comment5

59	pthread_join(thread[1],NULL);

60	printf("线程2已经结束\n");

61

}

62

}

63	int main()

64

{

65	/*用默认属性初始化互斥锁*/

66	pthread_mutex_init(&mut,NULL);

67	printf("我是主函数哦，我正在创建线程，呵呵\n");

68	thread_create();

69	printf("我是主函数哦，我正在等待线程完成任务阿，呵呵\n");

70	thread_wait();

71

return 0;

72

}

下面我们先来编译、执行一下

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'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