本文主要是介绍Linux pthread 线程 浅解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
线程
问题
使用fork创建进程以执行新的任务,该方式的代价很高。解决办法:使用线程
什么是线程
线程,是进程内部的一个控制序列。
即使不使用线程,进程内部也有一个执行线程。类比:创建一个进程,类似于“克隆”一个家庭。
该“家庭”与原来的家庭完全相同
但是新“家庭”和原来的家庭完全独立。进程包含一个或多个线程。类似与一个家庭,包含一个或多个家庭成员。家庭内的各成员同时做各自的事情(父亲工作、母亲持家、小孩上学)而对于家庭外部的人来说,这个家庭同时在做多件事情。家庭内的每个成员,就是一个线程。各个家庭成员有自己的个人资源(线程有自己的局部变量)但是所有家庭成员都能共享这个家庭的资源:房子、汽车、家庭的公共资金。(同一个进程内的各个线程,能够共享整个进程的全局变量,除了线程的局部变量外,其他资源都共享)
注意:单核处理器上,同一个时刻只能运行一个线程。
但是对于用户而言,感觉如同同时执行了多个线程一样
(各线程在单核CPU上切换,在一段时间内,同时执行了多个线程)线程的优点、缺点
优点: 创建线程比创建进程,开销要小。
缺点: 1)多线程编程,需特别小心,很容易发生错误。
2)多线程调试很困难。
3)把一个任务划分为两部分,
用两个线程在单处理器上运行时,不一定更快。
除非能确定这两个部分能同时执行、且运行在多处理器上。线程的应用场合
1) 需要让用户感觉在同时做多件事情时,
比如,处理文档的进程,一个线程处理用户编辑,一个线程同时统计用户的字数。2) 当一个应用程序,需要同时处理输入、计算、输出时,
可开3个线程,分别处理输入、计算、输出。
让用户感觉不到等待。线程的使用
1)线程的创建
pthread_create
原型:int pthread_create (
pthread_t *thread,
pthread_attr_t *attr,
void (*start_routine)(void),
void *arg);参数:thread, 指向新线程的标识符。
通过该指针返回所创建线程的标识符。
attr, 用来设置新线程的属性。
一般取默认属性,即该参数取NULL
start_routine, 该线程的处理函数
该函数的返回类型和参数类型都是void*
arg, 线程处理函数start_routine的参数功能:创建一个新线程,
同时指定该线程的属性、执行函数、执行函数的参数
通过参数1返回该线程的标识符。返回值:成功,返回0
失败,返回错误代码
注意:大部分pthread_开头的函数成功时返回0,失败时返回错误码(而不是-1)注意:使用fork创建进程后,进程 马上就启动,但是是和父进程同时执行fork之后后的代码。
使用pthread_create创建线程后,新线程马上就启动,即执行对应的线程处理函数。2)线程的终止
pthread_exit
原型:void pthread_exit (void *retval)
功能:在线程函数内部调用该函数。
终止该线程,并通过参数retval返回一个指针。
该指针不能指向该线程的局部变量。3)等待指定线程结[
pthread_join
功能:类似与进程中的waitpid
等待指定的线程结束,并使参数指向该线程函数的返回值(用pthread_exit返回的值)
原型:int pthread_join (pthread_t th,
void ** thread_return);
参数:th, 指定等待的线程
thread_return, 指向该线程函数的返回值
线程函数的返回值类型为void*,故该参数的类型为void**4)使用线程程序的编译
(1) 编译时,定义宏_REENTRANT
即: gcc -D_REENTRANT (#define REENTRANT)功能:告诉编译器,编译时需要可重入功能。即使得,在编译时,编译部分函数的可重入版本。(2) 编译时,指定线程库即: gcc -lpthread功能:使用系统默认的NPTL线程库, 即在默认路径中寻找库文件libpthread.so 默认路径为/usr/lib和/usr/local/lib当系统默认使用的不是NPTL线程库时(系统较老,2003年以前)指定:gcc -L/usr/lib/nptl -lpthread补充: -L 指定库文件所在的目录-l 指定库文件的名称(-lpthread ,指库文件名为libpthread.so)总结:一般使用如下形式即可gcc -D_REENTRANT -lpthread mythread.c -o mythread
4)实例
main1.c实例
创建一个线程,并传递一个字符串
在新线程中,把所传递的字符串打印出来,
并把字符串转换为大写,再返回给主线程
新线程结束后,在主线程中,把所返回的结果打印输出。
#ifdef FUNC_A void test_func(void)
{printf("world");
} #else void test_func(void)
{printf("hello");
}#endif
main1.c
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int my_global;void* my_thread_handle(void *arg)
{int val;val = *((int*)arg);printf("new thread begin, arg=%d\n", val);my_global += val;sleep(3);pthread_exit(&my_global);// ≤ª‘Ÿ÷¥––printf("new thread end\n");
}int main(void)
{pthread_t mythread;int arg;int ret;void *thread_return;arg = 100;my_global = 1000;printf("my_global=%d\n", my_global);printf("ready create thread...\n");ret = pthread_create(&mythread, 0, my_thread_handle, &arg);if (ret != 0) {printf("create thread failed!\n");exit(1);}printf("wait thread finished...\n");ret = pthread_join(mythread, &thread_return);if (ret != 0) {printf("pthread_join failed!\n");exit(1);}printf("wait thread end, return value is %d\n", *((int*)thread_return));printf("my_global=%d\n", my_global);printf("create thread finished!\n");
}
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