这篇文章主要介绍了linux下c语言的多线程编程,须要的同学可以参考下
我们在写linux的服务的时侯,常常会用到linux的多线程技术以增强程序性能
多线程的一些小知识:
一个应用程序可以启动若干个线程。
线程(LightweightProcess,LWP),是程序执行的最小单元。
通常一个最简单的程序最少会有一个线程,就是程序本身,也就是主函数(单线程的进程可以简单的觉得只有一个线程的进程)
一个线程阻塞并不会影响到另外一个线程。
多线程的进程可以尽可能的借助系统CPU资源。
1创建线程
先上一段在一个进程中创建一个线程的简单的代码,之后渐渐深入。
#include
#include
#include
#include
#include
void*func(void*arg)
printf("funcrun...n");
returnNULL;
intmain()
pthread_tt1;
interr=pthread_create(&t1,NULL,func,NULL);
if(err!=0)
printf("thread_createFailed:%sn",strerror(errno));
}else{
printf("thread_createsuccessn");
sleep(1);
returnEXIT_SUCCESS;
intpthread_create(pthread_t*thread,constpthread_attr_t*attr,void*(*start_routine)(void*),void*arg);
在main函数上面我们调用里面的函数进行创建一个线程。
函数参数:
第一个参数:pthread_t代表创建线程的惟一标示linux c语言创建线程,是一个结构体,须要我们创建好后,将这个结构体的表针传递过去。
第二个参数:pthread_attr_t,代表创建这个线程的一些配置,例如分配栈的大小等等。。通常我们可以填NULL,代表默认的创建线程的配置
第三个参数:代表一个函数的地址,创建线程时,会调用这个函数,函数的返回值是void*,函数的参数也是void*,通常格式如同void*func(void*arg){}
第四个参数:代表调用第三个函数传递的参数
函数返回值:
函数成功返回0,假若不等于0则代表函数调用失败,此时通过strerror(errno)可以复印开具体的错误。
注意:每位线程都拥有一份errno副本,不同的线程拥有不同的errno
最后通过gcc编译
gcc1createthread.c-c-o1createthread.o
gcc1createthread.o-othr1-lpthread
编译的时侯须要加上-lpthread拿来链接libpthread.so动态库,不然会提示找不到function
函数调用返回结果
问题:为何调用sleep函数
答:可能新创建的线程还没运行到复印的方式主线程就结束了,而主线程结束,所有线程就会结束了。
2线程挂起
有时侯我们在一个线程中创建了另外一个线程,主线程要等到创建的线程返回了,获取该线程的返回值后主线程才退出。这个时侯就须要用到线程挂起。
intpthread_join(pthread_tth,void**thr_return);。
pthread_join函数用于挂起当前线程,直到th指定的线程中止为止。
#include
#include
#include
#include
#include
void*func(void*arg)
inti=0;
for(;i
printf("funcrun%dn",i);
sleep(1);
int*p=(int*)malloc(sizeof(int));
*p=11;
returnp;
intmain()
pthread_tt1,t2;
interr=pthread_create(&t1,NULL,func,NULL);
if(err!=0)
printf("thread_createFailed:%sn",strerror(errno));
}else{
printf("thread_createsuccessn");
void*p=NULL;
pthread_join(t1,&p);
printf("线程退出:code=%dn",*(int*)p);
returnEXIT_SUCCESS;
函数执行结果
我们主函数仍然在等待创建的线程执行完,而且得到了线程执行结束的返回值
3线程中止
进程中止时exit()函数,这么线程中止是哪些呢?
线程中止的三种情况:
线程只是从启动函数中返回linux计划任务,返回值是线程的退出码。
线程可以被同一进程中的其他线程取消。
线程调用pthread_exit。
#include
#include
#include
#include
#include
void*func(void*arg)
inti=0;
while(1)
if(i==10)
int*p=(int*)malloc(sizeof(int));
*p=11;
pthread_exit(p);
printf("funrun%dn",i++);
sleep(1);
returnNULL;
intmain()
pthread_tt1,t2;
interr=pthread_create(&t1,NULL,func,NULL);
if(err!=0)
printf("thread_createFailed:%sn",strerror(errno));
}else{
printf("thread_createsuccessn");
void*p=NULL;
pthread_join(t1,&p);
printf("线程退出:code=%d",*(int*)p);
returnEXIT_SUCCESS;
voidpthread_exit(void*arg);
pthread_exit函数的参数就跟正常线程结束return的使用时一样的,就会被等待它结束的主线程获取到。
函数运行结果:
4线程分离
intpthread_detach(pthread_tth);
pthread_detach函数使线程处于被分离状态。
假如不等待一个线程,同时对线程的返回值不感兴趣,可以设置这个线程为被分离状态,让系统在线程退出的时侯手动回收它所占用的资源。
一个线程不能自己调用pthread_detach改变自己为被分离状态,只能由其他线程调用pthread_detach。
5线程取消
intpthread_cancel(pthread_tth);
pthread_cancel函数容许一个线程取消th指定的另一个线程。
函数成功,返回0,否则返回非0。
#include
#include
#include
#include
#include
void*func1(void*arg)
while(1)
printf("funrun...n");
sleep(1);
returnNULL;
intmain()
pthread_tt1;
if(pthread_create(&t1,NULL,func1,NULL)!=0)
printf("thread_createFailed:%sn",strerror(errno));
return-1;
sleep(5);
pthread_cancel(t1);
pthread_join(t1,NULL);
returnEXIT_SUCCESS;
函数执行结果:
前面我们说过创建一个线程函数pthread_create的第二个参数,拿来决定创建线程的一些初始化状态,这儿我们举个事例,改线程一创建就是分离状态的线程(
里面介绍了pthread_detach函数的概念,可以通过pthread_attr_t在创建线程的时侯就指定线程属性为detach,而不用创建之后再去更改线程属性。
先上一段代码:
#include
#include
#include
#include
#include
void*func(void*arg)
inti=0;
for(;i
printf("funcrun%dn",i);
sleep(1);
int*p=(int*)malloc(sizeof(int));
*p=11;
returnp;
intmain()
pthread_tt1;
pthread_attr_tattr;//声明一个attr的结构体
pthread_attr_init(&attr);//初始化结构体
pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);//设置线程为分离线程
interr=pthread_create(&t1,&attr,func,NULL);
if(err!=0)
printf("thread_createFailed:%sn",strerror(errno));
}else{
printf("thread_createsuccessn");
pthread_attr_destroy(&attr);
pthread_join(t1,NULL);
printf("主线程退出n");
returnEXIT_SUCCESS;
pthread_attr_t就是我们要传入的参数的结构体,通常声明的步骤有
1,声明一个pthread_attr_t对象
2,函数pthread_attr_init初始化attr结构。
3,设置线程的一些属性,例如pthread_attr_setdetachstate函数就是设置该线程创建的时侯为正常状态还是分离状态。
4,函数pthread_attr_destroy释放attr显存空间
pthread_attr_setdetachstate把线程属性设置为下边两个合法值之一:值说明
PTHREAD_CREATE_DETACHED设置线程为分离状态
PTHREAD_CREATE_JOINABLE设置线程为正常状态
前面函数运行结果:
由于线程是个分离状态的,所以pthread_join挂起会失效,主线程很快运行结束,程序也就结束了,创建的线程还没来得及运行
线程同步
有时侯我们多个线程处理订单扣减库存会碰到这样的问题,两个线程同时步入一段代码先查询库存,两个都查下来为还剩一件库存,第一个线程用掉这个库存后,将库存变为0,并且第二个线程刚刚也查下来为1了,所以他还觉得有库存linux主机,
这个时侯操作还会引起我们想不到的意外,库存变为正数了!!所以这个时侯就须要使用线程的同步!!
先上一段代码瞧瞧疗效:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
void*func(void*arg)
intthreadno=*(int*)arg;
inti=0;
for(;i
printf("%dthread%dn",threadno,i);
sleep(1);
returnNULL;
intmain()
pthread_tt1,t2;
inti1=1,i2=2;
pthread_create(&t1,NULL,func,&i1);
pthread_create(&t2,NULL,func,&i2);
pthread_join(t1,NULL);
pthread_join(t2,NULL);
printf("主线程退出n");
returnEXIT_SUCCESS;
函数运行结果:
可以见到两个线程是没有规律的争相处理的,假如这段代码是扣减库存就完蛋啦!linux c语言创建线程,所以我们要对这段代码进行加锁,同一时刻只能有一个线程步入操作!
先上代码:
#include
#include
#include
#include
#include
pthread_mutex_tmutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void*func(void*arg)
pthread_mutex_lock(&mutex);//对mutex加锁,其他线程步入后将会挂起,晓得这个锁被解锁
intthreadno=*(int*)arg;
inti=0;
for(;i
printf("%dthread%dn",threadno,i);
sleep(1);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
returnNULL;
intmain()
pthread_tt1,t2;
inti1=1,i2=2;
pthread_create(&t1,NULL,func,&i1);
pthread_create(&t2,NULL,func,&i2);
pthread_join(t1,NULL);
pthread_join(t2,NULL);
printf("主线程退出n");
returnEXIT_SUCCESS;
函数运行结果:
可以听到第二个线程先步入后仍然运行结束,对mutex解锁后,第一个线程能够进方式上面运行!否则会挂起,仍然等到锁被解锁!
PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER是初始化一个快速锁的宏定义。
pthread_mutex_tmutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
加锁解锁函数:
intpthread_mutex_lock(pthread_mutex_t*mutex);
intpthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t*mutex);
总结
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