linux下的多线程学习

下面先来一个实例来感受下linux下C语言多线程编程的乐趣！我们通过创建两个线程来实现对一个数的递加。先不去理会代码的含义，我们先运行linux，在其中编写我们的第一个C语言多线程程序。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#define MAX 10

pthread_t thread[2];
pthread_mutex_t mut;
int number=0,i;

void *thread1(void *)
{
printf ("thread1 : I'm thread 1\n");
for (i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("thread1 : number = %d\n",number);
pthread_mutex_lock(&mut);
number++;
pthread_mutex_unlock(&mut);
// asm("nop");
sleep(1);
}
printf("thread1 :主函数在等我完成任务吗？\n");
pthread_exit(NULL);
}
void *thread2(void *)
{
printf("thread2 : I'm thread 2\n");
for (i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("thread2 : number = %d\n",number);
pthread_mutex_lock(&mut);
number++;
// printf();
pthread_mutex_unlock(&mut);
// asm("nop");
sleep(1);
}
printf("thread2 :主函数在等我完成任务吗？\n");
pthread_exit(NULL);
}
void thread_create(void)
{
int temp;
memset(&thread, 0, sizeof(thread));
/*创建线程*/
if((temp = pthread_create(&thread[0], NULL, &thread1, NULL)) != 0)
printf("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)
printf("线程2创建失败");
else
printf("线程2被创建\n");
}
void thread_wait(void)
{
/*等待线程结束*/
if(thread[0] !=0) {
pthread_join(thread[0],NULL);
printf("线程1已经结束\n");
}
if(thread[1] !=0) {
pthread_join(thread[1],NULL);
printf("线程2已经结束\n");
}
}
int main()
{
/*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");
thread_create();
printf("我是主函数哦，我正在等待线程完成任务阿，呵呵\n");
thread_wait();
return 0;
}运行结果如下：



下面我简单地介绍下上面涉及到的几个函数和变量，一方以后忘记。呵呵

一 、pthread_t类型

pthread_t 它是一个线程的标识符，创建线程之后，需通过该类型的变量进行标识，实际是一个int型值。

二 、pthread_create函数

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 和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。

 

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。函数原型为：

int  pthread_mutex_init(pthread_mutex_t  *restrict_mutex,const pthread_mutextattr_t *restrict attr);

如果需要声明特定属性的互斥锁，须调用函数 pthread_mutexattr_init()。NULL参数表明使用默认属性。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。第二个函数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 和pthread_mutex_unlock 

　　 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：

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。如果不加sleep的话，运行结果很不一样，可能是因为线程释放互斥锁比较慢？？？？？？？？？？

另外由于g++不能默认的链接线程库lpthread，编译上述程序需要用这样的格式：g++ thread.cc -lpthread