Linux多线程编程
2012-06-02 19:29
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作为多任务实现的一种机制，多线程应用得非常广泛，相对于多进程，多线程不仅运行效率高，而且还可以提高系统资源的使用效率。虽然网上关于多线程的讲解已经有一大堆，但出于学习的心态，有必要在这里做一下笔记。
[b]一、多线程编程常用函数[/b]
1. int pthread_create(pthread_t * thread,const pthread_attr_t * attr,void * (*start_routine)(void *), void *arg);
作用：创建一个新线程
参数：
thread：线程ID
attr：线程属性（包括调度策略，调度参数，堆栈地址，堆栈大小等）。一般设置为NULL，即采用系统默认属性
void * (*start_routine)：线程函数指针
*arg：线程函数参数的指针
返回值：
0：表示创建成功
其他：表示创建失败失败
2. int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);
作用：等待其他线程终止
参数：
th：需要等待的线程的ID
thread_return：所等待的线程的返回值
返回值：
0：表示成功
其他：表示失败
3. void pthread_exit(void *retval);
作用：终止当前线程
参数：
retval：线程的返回值
4. int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
作用：上锁，如果锁不可用则会阻塞当前线程直到锁可用
参数：
mutex：互斥变量
5. int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
作用：与pthread_mutex_lock()相反
6. pthread_t pthread_self(void);
作用：返回当前线程ID
返回值：
当前线程ID
7. int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
作用：解锁mutex，等待条件变量cond被发出信号
参数：
cond：条件变量
mutex：互斥锁对象
在调用此函数之前要先获得互斥锁，调用此函数时会自动释放互斥锁以防止死锁，这就是为什么此函数与互斥锁联系在一起的原因。另外此函数调用成功后当前线程会被挂起并放弃CPU，因此在等待的过程中是不会占用CPU资源的，当条件满足（被唤醒）时会重新上锁。
8. int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
作用：重新开始（唤醒）正在等待条件变量cond的线程
参数：
cond：条件变量
[b]二、实例[/b]
要求：在主线程里创建两个子线程，其中一个子线程输出1,3,5,7,9，另一个子线程输出2,4,6,8,10，输出的顺序是1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。两个子线程都退出后主线程才退出。
编译后运行，结果如下：
[b]一、多线程编程常用函数[/b]
1. int pthread_create(pthread_t * thread,const pthread_attr_t * attr,void * (*start_routine)(void *), void *arg);
作用：创建一个新线程
参数：
thread：线程ID
attr：线程属性（包括调度策略，调度参数，堆栈地址，堆栈大小等）。一般设置为NULL，即采用系统默认属性
void * (*start_routine)：线程函数指针
*arg：线程函数参数的指针
返回值：
0：表示创建成功
其他：表示创建失败失败
2. int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);
作用：等待其他线程终止
参数：
th：需要等待的线程的ID
thread_return：所等待的线程的返回值
返回值：
0：表示成功
其他：表示失败
3. void pthread_exit(void *retval);
作用：终止当前线程
参数：
retval：线程的返回值
4. int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
作用：上锁，如果锁不可用则会阻塞当前线程直到锁可用
参数：
mutex：互斥变量
5. int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
作用：与pthread_mutex_lock()相反
6. pthread_t pthread_self(void);
作用：返回当前线程ID
返回值：
当前线程ID
7. int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
作用：解锁mutex，等待条件变量cond被发出信号
参数：
cond：条件变量
mutex：互斥锁对象
在调用此函数之前要先获得互斥锁，调用此函数时会自动释放互斥锁以防止死锁，这就是为什么此函数与互斥锁联系在一起的原因。另外此函数调用成功后当前线程会被挂起并放弃CPU，因此在等待的过程中是不会占用CPU资源的，当条件满足（被唤醒）时会重新上锁。
8. int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
作用：重新开始（唤醒）正在等待条件变量cond的线程
参数：
cond：条件变量
[b]二、实例[/b]
要求：在主线程里创建两个子线程，其中一个子线程输出1,3,5,7,9，另一个子线程输出2,4,6,8,10，输出的顺序是1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。两个子线程都退出后主线程才退出。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
//初始化互斥锁
pthread_mutex_t count_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
//初始化条件变量
pthread_cond_t condition_var = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
//初始化计数变量
int num = 1;
//线程1的线程函数
void *thread1(void *arg)
{
while(1)
{
//上锁
pthread_mutex_lock( &count_mutex );
//如果num是奇数
if(num%2)
{
//输出当前num的值
printf("thread1 create: %d\n",num);
num++;
}
else
//解锁，等待
pthread_cond_wait( &condition_var, &count_mutex );
//解锁
pthread_mutex_unlock( &count_mutex );
if(num > 10)
return NULL;
}
}
//线程2的线程函数
void *thread2(void *arg)
{
while(1)
{
//上锁
pthread_mutex_lock( &count_mutex );
//如果num是偶数
if(!(num%2))
{
//输出当前num的值
printf("thread2 create: %d\n",num);
num++;
}
else
//唤醒正在等待的线程
pthread_cond_signal( &condition_var );
//解锁
pthread_mutex_unlock( &count_mutex );
if(num > 10)
{
//最后再唤醒一次以防止死锁
pthread_cond_signal( &condition_var );
return NULL;
}
}
}
int main()
{
pthread_t t1,t2;
int ret;
//创建线程1
ret = pthread_create(&t1,NULL,thread1,NULL);
if(ret != 0)
{
printf("pthread_create 1 failed!\n");
}
//创建线程2
ret = pthread_create(&t2,NULL,thread2,NULL);
if(ret != 0)
{
printf("pthread_create 2 failed!\n");
}
//等待线程1结束
ret = pthread_join(t1,NULL);
if(ret != 0)
{
printf("pthread_join 1 failed!\n");
}
//等待线程2结束
ret = pthread_join(t2,NULL);
if(ret != 0)
{
printf("pthread_join 2 failed!\n");
}
return 0;
}编译后运行，结果如下：
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