多线程程序设计1

 

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一，创建线程和退出线程

在Linux系统中，所有与线程相关的函数都是以pthread开头的。pthread_create函数用于在当前进程中加入新的线程。Linux系统中线程的创建与UNIX系统存在着不同。在Linux系统中，当调用pthread_create函数来创建线程时，系统首先先创建一个新的进程，再在该进程内再创建需要的线程。新创建的进程与原有的进程是共享内存的，因此，与调用fork而产生的进程存在着本质的区别。同时，在第一次调用pthread_create函数时，系统还会创建一个管理进程，用于对多线程的管理。

 

头文件

#include <pthread.h>

函数原型

int pthread_create(pthread_t * tidp,

const pthread_attr_t *attr,

void *(*start_rtn)(void), void *arg)

返回值

成功

失败

是否设置errno

0

-1

是

函数功能：创建新的线程

参数说明：tidp：线程id  attr：线程属性(通常为空)   start_rtn：线程要执行的函数     arg：start_rtn的参数

 

说明：新的线程将拥有自己的堆。同时，从创建线程处继承调度优先级。如果pthread_create函数调用失败，将不会创建新的线程。

 

错误信息：

EAGAIN：系统没有足够的资源来创建新的线程，或系统达到最大线程数（PTHREAD_THREADS_MAX）。

EINVAL：参数attr非法。

EPERM：函数调用者没有相应的设置线程调度参数或策略的权限。

 

注意：因为pthread的库不是linux系统的库，所以在进行编译的时候要加上-lpthread

# gcc filename –lpthread

 

实例：

程序为使用pthread_create函数来创建线程的实例。在程序中调用pthread_create函数来启动新的线程。调用sleep函数的目的是保证进程在新线程运行之前不会退出。具体代码如下:

 

#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>void *thread_info(void){printf("In thread_info function!\n");return NULL；}int main(void){pthread_t thread_id;int ret;//创建线程ret = pthread_create(&thread_id, NULL, (void*)thread_info, NULL);if (ret == -1){perror("Cannot create new thread!");return (1);}//保证主线程会在创建线程执行完成之后结束sleep(5);return (0);}运行结果：[root@localhost test]# gcc -Wall -lpthread pthread_create.c -o pthread_create[root@localhost test]# ./pthread_create In thread_info function![root@localhost test]# 

 

补充：

函数pthread_tpthread_self(void)

功能：获取调用线程的threadidentifier（线程ID）。

 

二，pthread_exit函数

如果进程中任何一个线程中调用exit或_exit，那么整个进程都会终止。线程的正常退出方式有以下几种：

（1）：创建线程时指定要执行的函数执行完毕。

（2）：创建线程的进程退出。

（3）：某个线程调用了exec函数。

（4）：线程调用了pthrea_exit函数退出。

（5）：线程被pthread_cancel终止。

 

从上面可以了解到使用pthread_exit函数可以让运行的进程退出。pthread_exit函数的具体信息如下所示：

pthread_exit函数

 

头文件

#include <pthread.h>

函数原型

void pthread_exit(void *value_ptr);

返回值

成功

失败

是否设置errno

——

——

——

说明：pthread_exit函数用于结束线程的运行。参数value_ptr设置线程退出的返回值。由于value_ptr为指向内存空间的指针，value_ptr必须指向线程退出后任然存在的空间，value_ptr指针不能执行局部变量。

如果在进程的main函数中调用pthread_exit函数，主函数所在的线程将退出。但是使用return的话，实际上进程将退出，从而导致所有的线程退出。如果return包含在pthread_cleanup_push函数和pthread_cleanup_pop函数之间，那么线程将不会调用清理函数，程序将提示出现段错误。

 

 

三，线程等待

创建一个线程，在进程中通过调用函数pthread_join等待线程结束，这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的进程将一直等待直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回收。具体函数如下：

pthread_join函数

 

头文件

#include <pthread.h>

函数原型

int pthread_join(pthread_t thread,

void **value_ptr);

返回值

成功

失败

是否设置errno

0

非0值

是

函数功能：等待一个线程结束

参数说明：thread为要等待的线程标识符；value_ptr为一个用户自定义的指针，它可以用来存储被等待进程的返回值。

 

错误信息：

EINVAL：参数thread中指定的线程为非可连接的线程。

ESRCH：无thread参数指定的线程。

EDEADLK：指定线程中存在死锁。

实例：

#include <stdio.h>#include <pthread.h>//用于保存线程中要显示的信息的结构体struct thread_param{char info;int num;};//线程要执行的函数void *thread_fun(void *param){struct thread_param *p;p = (struct thread_param*)param;int i;for (i = 0; i < p->num; i++){printf("%i: %c\n", i, p->info);}return (NULL);}int main(void){pthread_t tid1, tid2;struct thread_param info1;struct thread_param info2;int ret;info1.info = 'T';info1.num = 2;//创建线程，线程要执行的函数参数为info1ret = pthread_create(&tid1, NULL, thread_fun, (void *)&info1);if (ret == -1){perror("Cannot create new pthread");return (1);}info2.info = 'S';info2.num = 3;//创建线程，线程要执行的函数参数为info2ret = pthread_create(&tid2, NULL, thread_fun, (void *)&info2);if (ret == -1){perror("Cannot create new pthread");return (1);}//等待创建的线程tid1的结束if (pthread_join(tid1, NULL) != 0){perror("Call pthread_join function fail");return (1);}//等待创建的线程tid2的结束if (pthread_join(tid2, NULL) != 0){perror("Call pthread_join function fail");return (1);}return (0);}运行结果：[root@localhost test]# ./pthread_join 0: T1: T0: S1: S2: S[root@localhost test]#