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linux下实现多线程同步(一)

2019年06月05日 操作系统 ⁄ 共 2223字 ⁄ 字号 评论关闭

 

参考资料:http://baike.baidu.com/view/400319.htm

 

 

 Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口,称为pthread编写Linux下的多线程程序,需要使用头文件pthread.h,连接时需要 使用库libpthread.a。顺便说一下,Linuxpthread的实现是通过系统调用clone()来实现的。clone()是Linux所特 有的系统调用,它的使用方式类似fork,关于clone()的详细情况,有兴趣的读者可以去查看有关文档说明。下面我们展示一个最简单的多线程程序 example1.c

 

 

 

 

 

       我们编译此程序:

  gcc example1.c -lpthread -o example1

      我所使用的是老师教的 gcc example.c -g -o example -l phread

运行example1,我们得到如下结果:

This is the main process.

This is a pthread.

This is the main process.

This is the main process.

This is a pthread.

This is a pthread.

再次运行,我们可能得到如下结果:

This is a pthread.

This is the main process.

This is a pthread.

This is the main process.

This is a pthread.

This is the main process.

 

  前后两次结果不一样,这是两个线程争夺CPU资源的结果。上面的示例中,我们使用到了两个函数, pthread_create和pthread_join,并声明了一个pthread_t型的变量。

  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。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。

  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。

 

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