Linux下C语言编程--线程操作

前言:Linux下线程的创建  
    介绍在Linux下线程的创建和基本的使用. Linux下的线程是一个非常复杂的问题,由于我对线程的学习不时很好,我在这里只是简单的介绍线程的创建和基本的使用,关于线程的高级使用(如线程的属性,线程的互斥,线程的同步等等问题)可以参考我后面给出的资料. 现在关于线程的资料在网络上可以找到许多英文资料,后面我罗列了许多链接,对线程的高级属性感兴趣的话可以参考一下. 等到我对线程的了解比较深刻的时候,我回来完成这篇文章.如果您对线程了解的详尽我也非常高兴能够由您来完善.  
先介绍什么是线程.我们编写的程序大多数可以看成是单线程的.就是程序是按照一定的顺序来执行.如果我们使用线程的话,程序就会在我们创建线成的地方分叉,变成两个"程序"在执行.粗略的看来好象和子进程差不多的,其实不然.子进程是通过拷贝父进程的地址空间来执行的.而线程是通过共享程序代码来执行的,讲的通俗一点就是线程的相同的代码会被执行几次.使用线程的好处是可以节省资源,由于线程是通过共享代码的,所以没有进程调度那么复杂.  

线程的创建和使用 
线程的创建是用下面的几个函数来实现的.  

#include  
int pthread_create(pthread_t *thread,pthread_attr_t *attr, 
void *(*start_routine)(void *),void *arg); 
void pthread_exit(void *retval); 
int pthread_join(pthread *thread,void **thread_return); 

pthread_create创建一个线程,thread是用来表明创建线程的ID,attr指出线程创建时候的属性,我们用NULL来表明使用缺省属性.start_routine函数指针是线程创建成功后开始执行的函数,arg是这个函数的唯一一个参数.表明传递给start_routine的参数. pthread_exit函数和exit函数类似用来退出线程.这个函数结束线程,释放函数的资源,并在最后阻塞,直到其他线程使用pthread_join函数等待它.然后将*retval的值传递给**thread_return.由于这个函数释放所以的函数资源,所以retval不能够指向函数的局部变量. pthread_join和wait调用一样用来等待指定的线程. 下面我们使用一个实例来解释一下使用方法.在实践中,我们经常要备份一些文件.下面这个程序可以实现当前目录下的所有文件备份.备份后的后缀名为bak  

#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  

#include  
#include  
#include  

#define BUFFER512 

struct copy_file { 
int infile; 
int outfile; 
}; 

void *copy(void *arg) 
{ 
   int infile,outfile; 
   int bytes_read,bytes_write,*bytes_copy_p; 
   char buffer[BUFFER],*buffer_p; 
   struct copy_file *file=(struct copy_file *)arg; 
   
   infile=file->infile; 
   outfile=file->outfile; 
    
/*因为线程退出时,所有的变量空间都要被释放,所以我们只好自己分配内存了 */ 
   if((bytes_copy_p=(int *)malloc(sizeof(int)))==NULL) pthread_exit(NULL); 
   bytes_read=bytes_write=0; 
   *bytes_copy_p=0; 
   
/*还记得怎么拷贝文件吗 */ 
   while((bytes_read=read(infile,buffer,BUFFER))!=0) 
    { 
if((bytes_read==-1)&&(errno!=EINTR))break; 
else if(bytes_read>0) 
         { 
   buffer_p=buffer; 
   while((bytes_write=write(outfile,buffer_p,bytes_read))!=0) 
    { 
if((bytes_write==-1)&&(errno!=EINTR))break; 
else if(bytes_write==bytes_read)break; 
else if(bytes_write>0) 
 { 
buffer_p+=bytes_write; 
bytes_read-=bytes_write; 
 } 
    } 
 if(bytes_write==-1)break; 
 *bytes_copy_p+=bytes_read; 
        }   
    }
   close(infile); 
   close(outfile); 
   pthread_exit(bytes_copy_p); 
} 

int main(int argc,char **argv) 
{ 
  pthread_t *thread; 
  struct copy_file *file; 
  int byte_copy,*byte_copy_p,num,i,j; 
  char filename[BUFFER]; 
  struct dirent **namelist; 
  struct stat filestat; 

/*得到当前路径下面所有的文件(包含目录)的个数*/ 
  if((num=scandir(".",&namelist,0,alphasort))<0) 
   { 
fprintf(stderr,"Get File Num Error:%s/n/a",strerror(errno)); 
exit(1); 
   } 

/*给线程分配空间,其实没有必要这么多的*/ 
  if(((thread=(pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t)*num))==NULL)|| 
     ((file=(struct copy_file *)malloc(sizeof(struct copy_file)*num))==NULL)) 
   { 
fprintf(stderr,"Out Of Memory!/n/a"); 
exit(1); 
   }

  for(i=0,j=0;i
   { 
memset(filename,'/0',BUFFER); 
strcpy(filename,namelist[i]->d_name); 
if(stat(filename,&filestat)==-1) 
 { 
        fprintf(stderr,"Get File Information:%s/n/a",strerror(errno)); 
                exit(1); 
         } 

/*我们忽略目录 */ 
if(!S_ISREG(filestat.st_mode))continue; 
if((file[j].infile=open(filename,O_RDONLY))<0) 
 { 
      fprintf(stderr,"Open %s  Error:%s/n/a",filename,strerror(errno)); 
          continue; 
    } 

strcat(filename,".bak"); 
        if((file[j].outfile=open(filename,O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR))<0) 
         { 
             fprintf(stderr,"Creat %s  Error:%s/n/a",filename,strerror(errno)); 
             continue; 
         } 

/*创建线程,进行文件拷贝 */ 
if(pthread_create(&thread[j],NULL,copy,(void *)&file[j])!=0) 
 fprintf(stderr,"Create Thread[%d] Error:%s/n/a",i,strerror(errno)); 
j++; 
  }
  
  byte_copy=0; 
  for(i=0;i
   { 
/*等待线程结束 */ 
if(pthread_join(thread[i],(void **)&byte_copy_p)!=0) 
 fprintf(stderr,"Thread[%d] Join Error:%s/n/a", 
i,strerror(errno)); 
else 
         { 
   if(bytes_copy_p==NULL)continue; 
   printf("Thread[%d] Copy %d bytes/n/a",i,*byte_copy_p); 
   byte_copy+=*byte_copy_p; 
/*释放我们在copy函数里面创建的内存*/
   free(byte_copy_p);
         } 
   } 
 printf("Total Copy Bytes %d/n/a",byte_copy); 
 free(thread); 
 free(file); 
 exit(0); 
}

线程的介绍就到这里了,关于线程的其他资料可以查看下面这写链接. 
Getting Started With POSIX Threads 
The LinuxThreads library