C语言多线程pthread库-互斥锁

线程相关操作说明

　　一 pthread_t

　　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。

　　二 pthread_create

　　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。

　　三 pthread_join pthread_exit

　　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。

　　互斥锁相关

　　互斥锁用来保证一段时间内只有一个线程在执行一段代码。

　　一 pthread_mutex_init

　　函数pthread_mutex_init用来生成一个互斥锁。NULL参数表明使用默认属性。如果需要声明特定属性的互斥锁，须调用函数 pthread_mutexattr_init.函数pthread_mutexattr_setpshared和函数 pthread_mutexattr_settype用来设置互斥锁属性。前一个函数设置属性pshared,它有两个取值， PTHREAD_PROCESS_PRIVATE和PTHREAD_PROCESS_SHARED.前者用来不同进程中的线程同步，后者用于同步本进程的不同线程。在上面的例子中，我们使用的是默认属性PTHREAD_PROCESS_ PRIVATE.后者用来设置互斥锁类型，可选的类型有PTHREAD_MUTEX_NORMAL、PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK、 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE和PTHREAD _MUTEX_DEFAULT.它们分别定义了不同的上所、解锁机制，一般情况下，选用最后一个默认属性。

　　二 pthread_mutex_lock pthread_mutex_unlock pthread_delay_np

　　pthread_mutex_lock声明开始用互斥锁上锁，此后的代码直至调用pthread_mutex_unlock为止，均被上锁，即同一时间只能被一个线程调用执行。当一个线程执行到pthread_mutex_lock处时，如果该锁此时被另一个线程使用，那此线程被阻塞，即程序将等待到另一个线程释放此互斥锁。

　　下面先来一个实例。我们通过创建两个线程来实现对一个数的递加。

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　　01 #include

　　02 #include

　　03 #include

　　04 #include

　　05 #define MAX 10

　　06 pthread_t thread[2];

　　07 pthread_mutex_t mut;

　　08 int number=0, i;

　　09 void *thread1()

　　10 {

　　11 printf ("thread1 : I'm thread 1\n");

　　12 for (i = 0; i < MAX; i++)

　　13 {

　　14 printf("thread1 : number = %d\n",number);

　　15 pthread_mutex_lock(&mut);

　　16 number++;

　　17 pthread_mutex_unlock(&mut);

　　18 sleep(2);

　　19 }

　　20 printf("thread1 :主函数在等我完成任务吗？\n");

　　21 pthread_exit(NULL);

　　22 }

　　23 void *thread2()

　　24 {

　　25 printf("thread2 : I'm thread 2\n");

　　26 for (i = 0; i < MAX; i++)

　　27 {

　　28 printf("thread2 : number = %d\n",number);[nextpage]

　　29 pthread_mutex_lock(&mut);

　　30 number++;

　　31 pthread_mutex_unlock(&mut);

　　32 sleep(3);

　　33 }

　　34 printf("thread2 :主函数在等我完成任务吗？\n");

　　35 pthread_exit(NULL);

　　36 }

　　37 void thread_create(void)

　　38 {

　　39 int temp;

　　40 memset(&thread, 0, sizeof(thread)); //comment1

　　41 /*创建线程*/

　　42 if((temp = pthread_create(&thread[0], NULL, thread1, NULL)) != 0) //comment2

　　43 printf("线程1创建失败!\n");

　　44 else

　　45 printf("线程1被创建\n");

　　46 if((temp = pthread_create(&thread[1], NULL, thread2, NULL)) != 0) //comment3

　　47 printf("线程2创建失败");

　　48 else

　　49 printf("线程2被创建\n");

　　50 }

　　51 void thread_wait(void)

　　52 {

　　53 /*等待线程结束*/

　　54 if(thread[0] !=0) { //comment4

　　55 pthread_join(thread[0],NULL);

　　56 printf("线程1已经结束\n");

　　57 }

　　58 if(thread[1] !=0) { //comment5

　　59 pthread_join(thread[1],NULL);

　　60 printf("线程2已经结束\n");

　　61 }

　　62 }

　　63 int main()

　　64 {

　　65 /*用默认属性初始化互斥锁*/

　　66 pthread_mutex_init(&mut,NULL);

　　67 printf("我是主函数哦，我正在创建线程，呵呵\n");

　　68 thread_create();

　　69 printf("我是主函数哦，我正在等待线程完成任务阿，呵呵\n");

　　70 thread_wait();

　　71 return 0;

　　72 }

　　下面我们先来编译、执行一下

　　引文：

　　falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$ gcc -lpthread -o thread_example thread_example.c

　　falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$ ./thread_example

　　我是主函数哦，我正在创建线程，呵呵

　　线程1被创建

　　线程2被创建

　　我是主函数哦，我正在等待线程完成任务阿，呵呵

　　thread1 : I'm thread 1

　　thread1 : number = 0

　　thread2 : I'm thread 2

　　thread2 : number = 1

　　thread1 : number = 2

　　thread2 : number = 3

　　thread1 : number = 4

　　thread2 : number = 5

　　thread1 : number = 6

　　thread1 : number = 7

　　thread2 : number = 8

　　thread1 : number = 9

　　thread2 : number = 10

　　thread1 :主函数在等我完成任务吗？

　　线程1已经结束

　　thread2 :主函数在等我完成任务吗？

　　线程2已经结束