GTK Gossip: GThread

一個進程（Process）是一個包括有自身執行位址的程式，在一個多工的作業系統中，可以分配CPU時間給每一個進程，CPU在片段時間中執行某個進程，然後下一個時間片段跳至另一個進程去執行，由於轉換速度很快，這使得每個程式像是在同時進行處理一般。

一個執行緒是進程中的一個執行流程，一個進程中可以同時包括多個執行緒，也就是說一個程式中同時可能進行多個不同的子流程，這使得一個程式可以像是同時間處理多個事務，例如一方面接受網路上的資料，另一方面同時計算資料並顯示結果，一個多執行緒程式可以同時間處理多個子流程。

在GLib中，提供GThread來實現可攜式的執行緒解決方案，以 內建 Signal 的發射與停止 中的範例來說，當中使用到 pthread，因而只能在 Linux 之類的系統中執行，您可以改寫為使用GThread的方式，例如：

• gthread_demo.c

#include <gtk/gtk.h>

gpointer signal_thread(gpointer arg) {
    int i;
    for(i = 0; i < 5; i++) {
        g_usleep(1000000); // 暫停一秒
        g_signal_emit_by_name(arg, "clicked");
    } 
}

// 自訂Callback函式
void button_clicked(GtkWidget *button, gpointer data) {
    g_print("按鈕按下：%s/n", (char *) data);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    GtkWidget *window;
    GtkWidget *button;

    gtk_init(&argc, &argv);
    window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
    gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window), "哈囉！GTK+！");

    button = gtk_button_new_with_label("按我");
    gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), button);

    g_signal_connect(GTK_OBJECT(window), "destroy",
                     G_CALLBACK(gtk_main_quit), NULL);
    g_signal_connect(GTK_OBJECT(button), "clicked",
                     G_CALLBACK(button_clicked), "哈囉！按鈕！");

    gtk_widget_show(window);
    gtk_widget_show(button);

    if(!g_thread_supported()) {
        g_thread_init(NULL);
    }
        
    g_thread_create(signal_thread, button, FALSE, NULL);
    
    gtk_main();

    return 0;
}

在使用g_thread_create()函式之前，先使用g_thread_supported()函式檢查一下執行緒系統是否已初始化，signal_thread是自訂的callback函式，所建立的GThread會執行該函式，g_usleep()是用來暫停執行緒之用，單位是微秒。

為了編譯這個程式，您必須設定gthread-2.0程式庫路徑資訊，可以使用pkg-config取得這個資訊，例如：

pkg-config --libs gthread-2.0

事實上，GThread要在建立GMainLoop下才能使用，MainLoop的目的是等待事件的發生，並呼叫適當的callback函式，在GTK的程式，不用自行建立MainLoop，因為在gtk_init()中已幫您建立，而Main Loop的執行則是在gtk_main()中替您進行。

下面這個範例程式，示範了如何自行建立Main Loop，並建立三個執行緒，其中一個執行緒會執行checking_thread()函式，以檢查另兩個執行緒是否已完成，若已完成則結束Main Loop：

• gthread_demo.c

#include <gtk/gtk.h>

gboolean thread1_end = FALSE;
gboolean thread2_end = FALSE;

gpointer thread1(gpointer data) {
    int i;
    for(i = 0; i < 10; i++) {
        g_print("Thread1: %s/n", data);
        g_usleep(1000000);
    }
    thread1_end = TRUE;
}

gpointer thread2(gpointer data) {
    int i;
    for(i = 0; i < 10; i++) {
        g_print("Thread2: %s/n", data);
        g_usleep(1000000);
    }
    thread2_end = TRUE;
}

gpointer checking_thread(gpointer mloop) {
    while(TRUE) {
        if(thread1_end && thread2_end) {
            g_main_loop_quit(mloop);
            break;
        }
        g_usleep(1000);
    }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    GMainLoop *mloop;
    
    if(!g_thread_supported()) {
        g_thread_init(NULL);
    }
    
    mloop = g_main_loop_new(NULL, FALSE);

    g_thread_create(thread1, "Running", FALSE, NULL);
    g_thread_create(thread2, "Going", FALSE, NULL);
    g_thread_create(checking_thread, mloop, FALSE, NULL);
    
    g_main_loop_run(mloop);
    
    return 0;
}

一個執行的結果如下所示：
Thread1: Running
Thread2: Going
Thread2: Going
Thread1: Running
Thread1: Running
Thread2: Going
Thread2: Going
Thread1: Running
Thread1: Running
Thread2: Going
Thread1: Running
Thread2: Going
Thread2: Going
Thread1: Running
Thread2: Going
Thread1: Running
Thread1: Running
Thread2: Going
Thread1: Running
Thread2: Going