多线程编程API简介 中

一、概述

      在《线程编程常见API简介（上） 》中讲述了有关线程创建过程中常用的 API 的使用方法，本节继续讲述有关线程编程中常用 API 的使用方法。主要说明有关线程锁、线程局部变量等 API 的使用。

 

二、常用 API

 1）线程锁 API

 1.1）线程锁的初始化及销毁：pthread_mutex_init/pthread_mutex_destroy；在 acl 库中对应的 API 为：acl_pthread_mutex_init/acl_pthread_mutex_destroy。

C代码  

1. /** 
2.  * 初始化线程锁对象 
3.  * @param mutex {pthread_mutex_t*} 线程锁对象 
4.  * @param attr {const pthread_mutexattr_t*} 线程锁属性对象 
5.  * @return {int} 返回 0 表示成功，否则表示出错 
6.  */  
7. int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);  
8.   
9. /** 
10.  * 销毁线程锁资源 
11.  * @param mutex {pthread_mutex_t*} 线程锁对象，之前必须成功调用了 
12.  *    pthread_mutex_init 初始化了线程锁对象 
13.  * @return {int} 返回 0 表示成功，否则表示出错 
14.  */  
15. int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);  

      在线程初始化 API 中有一个线程锁属性对象：pthread_mutexattr_t *attr，该对象需要调用如下函数进行初始化及销毁：

 1.2）线程锁属性对象的初始化及销毁：pthread_mutexattr_init/pthread_mutexattr_destroy。

 

C代码  

1. /** 
2.  * 初始化线程锁属性对象 
3.  * @param attr {pthread_mutexattr_t*} 线程锁属性对象 
4.  * @return {int} 返回 0 表示成功，否则表示出错 
5.  */  
6. int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t *attr);  
7.   
8. /** 
9.  * 销毁在初始化线程锁属性对象时分配的内部资源 
10.  * @param attr {pthread_mutexattr_t*} 线程锁属性对象 
11.  * @return {int} 返回 0 表示成功，否则表示出错 
12.  */  
13. int pthread_mutexattr_destroy(pthread_mutexattr_t *attr);  

 

       除了上面所列出的初始化线程锁的方法外，在LINUX下台下还有一个快速对线程锁进行初始化的方法，如下声明线程锁变量即可：

 

C代码  

1. pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;  

 

 1.3）线程锁加锁解锁 API：pthread_mutex_lock/pthread_mutex_unlock；在 acl 库中相应的表现形式为：acl_pthread_mutex_lock/acl_pthread_mutex_unlock。

 

C代码  

1. /** 
2.  * 对线程锁加锁，一直至成功加锁或出错为止 
3.  * @param mutex {pthread_mutex_t*} 线程锁对象 
4.  * @return {int} 返回 0 表示成功加锁，否则表示出错 
5.  */  
6. int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);  
7.   
8. /** 
9.  * 对加锁的线程锁解锁 
10.  * @param mutex {pthread_mutex_t*} 线程锁对象 
11.  * @return {int} 返回 0 表示成功解锁，否则表示出错，出错原因一般为： 
12.  *   线程锁对象无效或当前该解锁线程并未拥有该线程锁 
13.  */  
14. int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);  

 

       除了上面提到的阻塞式加锁方法，还有一个非阻塞式的加锁方法，调用 pthread_mutex_trylock API：

 

C代码  

1. /** 
2.  * 尝试对线程锁加锁，如果该锁未被其它线程拥有，则本加锁线程便加锁 
3.  * 成功，否则立即返回，并返回 EBUSY 表示该线程锁正被其它线程拥有 
4.  * @param mutex {pthread_mutex_t*} 线程锁对象 
5.  * @return {int} 返回 0 表示成功加锁，否则返回未成功加锁原因，一般 
6.  *    原因有：线程锁对象无效，或该锁正被其它线程加锁 
7.  */  
8. int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);  

 

       需要区分 pthread_mutex_lock 和 pthread_mutex_trylock 两种不同加锁方法，前者在成功加锁前会一直阻塞到其它线程释放锁（或出错了），后者则会立即返回，根据其返回值来检查是否成功加锁。

 2）线程锁示例

      下面以一个例子来简要说明一下上面线程锁的一些 API 的使用方法：

 

C代码  

1. #include <pthread.h>  
2. #include <assert.h>  
3.   
4. /* 全局静态线程锁 */  
5. static pthread_mutex_t __mutex;  
6.   
7. /* 全局静态变量 */  
8. static int __count = 0;  
9.   
10. static void *thread_fn(void *arg)  
11. {  
12.     (void) arg;  /* 避免编译器警告 */  
13.   
14.     /* 对线程锁加锁 */  
15.     assert(pthread_mutex_lock(&__mutex) == 0);  
16.   
17.     __count++;  /* 对全局静态变量加 1 */  
18.   
19.     /* 对线程锁解锁 */  
20.     assert(pthread_mutex_unlock(&__mutex) == 0);  
21.   
22.     return NULL;  
23. }  
24.   
25. int main(void)  
26. {  
27.     int   i;  
28.     pthread_t tids[10];  
29.   
30.     /* 使用缺省的属性初始化线程锁 */  
31.     assert(pthread_mutex_init(&__mutex, NULL) == 0);  
32.   
33.     /* 创建 10 个子线程 */  
34.     for (i = 0; i < 10; i++)  
35.         assert(pthread_create(&tids[i], NULL, thread_fn, NULL) == 0);  
36.     
37.     /* 等待所有子线程结束 */  
38.     for (i = 0; i < 10; i++)  
39.         assert(pthread_join(&tids[i], NULL) == 0);  
40.   
41.     /* 判断全局静态变量最后的结果应该为 10 */  
42.     assert(__count == 10);  
43.   
44.     /* 销毁线程锁 */  
45.     assert(pthread_mutex_destroy(&__mutex) == 0);  
46.     return 0;  
47. }  

 

 3) 线程局部变量

      有关线程局部变量的含义、API以及使用示例，请参考另外两篇文章：《多线程开发时线程局部变量的使用》，《再谈线程局部变量》。

      好了，先说这些吧，下一节继续描述有关线程条件变量相关的 API 使用说明。