Linux 多線程編程實例

1、多線程 VS 多進程

和進程相比，線程有不少優點。在Linux系統下，啓動一個新的進程必須分配給它獨立的地址空間，創建衆多的數據表來維護代碼段和數據。而運行於一個進程中的多個線程，他們之間使用相同的地址空間。正是這樣，同一進程下的線程之間共享數據空間，數據能夠相互使用，而且線程間切換也要更快些，能夠更有效的利用CPU。

2、程序設計

[注] 頭文件<pthread.h> 編譯時要加載動態庫 libpthread.a，使用 -lpthread
 
一、建立線程
二、等待線程
三、關閉線程
四、退出清除
 
一、建立線程

int pthread_create(pthread_t *tidp, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_rtn)(void), void *arg)

tidp爲線程id，是函數分配的值，因此要傳一個 pthread_t 的地址。
attr線程屬性，一般爲空。
start_rtn爲線程要執行的函數，返回值爲空指針，參數爲後面的*arg
若成功則返回0，不然返回出錯編號。
 
例：

 

#include<stdio.h>
#include<pthread.h></p> <p>void *func1(void *arg){ //原函數聲明
int i;
for(i=0;i<5;i++){
printf("this is func1! The num is %d\n",*(int*)arg); //將空指針轉換爲int型指針
sleep(1);
}
}</p> <p>void *func2(int *m){ //自定義類型聲明，也能夠定義非指針類型，可是在create時會有警告，由於非地址並不能改變傳入的值
int i;
for(i=0;i<5;i++){
printf("this is func2! The num is %d\n",*m);
(*m)++;
sleep(1);
}
}</p> <p>int main(){
pthread_t id1,id2;
int num = 5;
int *p = &num;
if(pthread_create(&id1,NULL,(void *)func1,(void *)p) != 0){
printf("thread1 create error!\n");
return -1;
}
if(pthread_create(&id2,NULL,(void *)func2,&num) != 0){
printf("thread2 create error!\n");
return -1;
}
pthread_join(id1,NULL); //等待線程結束  
pthread_join(id2,NULL);
printf("Running complete!\n");
return 0;</p> <p>
}

運行結果：

 

[fsy@localhost process]$ gcc thC.c -o thC -lpthread -g
[fsy@localhost process]$ ./thC
this is func2! The num is 5
this is func1! The num is 6
this is func2! The num is 6
this is func1! The num is 7
this is func2! The num is 7
this is func1! The num is 8
this is func2! The num is 8
this is func1! The num is 9
this is func2! The num is 9
this is func1! The num is 10
Running complete!
[fsy@localhost process]$

二、等待線程

[注]當調用pthread_create函數時，線程並無開始執行，主進程應有等待，好比用sleep，或者用更專業的函數：pthread_join

int pthread_join(pthread_t tid, void **rval_ptr)

調用函數能夠阻塞調用線程，直到指定的線程終止。
tid爲等待退出線程的id，rval_ptr爲函數的返回值。是指向指針的指針，能夠置空。
 
例：

#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<stdlib.h></p> <p>void *func(int *p){
int *num=(int *)malloc(sizeof(int)); //必須動態建立，緣由能夠參考我動態分配內存的博客
printf("Please input the number: ");
scanf("%d",num);
return (void *)num; //類型是pthread_create的參數規定的
}</p> <p>int main(){
pthread_t pth;
void *a;
if(pthread_create(&pth,NULL,(void *)func,NULL) != 0){
printf("create thread error!\n");
return 1;
}
pthread_join(pth,&a); //指向空指針的指針
printf("get the num from the thread, it's %d\n",*(int *)a);
return 0;
}

三、終止線程

線程終止有如下三種方式：

一、線程從函數中返回
二、線程能夠別其餘函數終止
三、線程本身調用pthread_exit函數

void pthread_exit(void *rval_ptr)

rval_ptr爲線程退出返回值的指針，即函數返回值。

四、退出清除

void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void*), void *arg)

rtn爲清除函數，arg是清除函數的參數

void pthread_cleanup_pop(int execute)

當execute 非0時執行清除函數。爲0時不執行。

從pthread_cleanup_push的調用點到pthread_cleanup_pop之間的程序段中，若是有終止進程的動做，如調用pthread_exit或異常終止（不包括return），就會執行pthread_cleanup_push()所指定的清理函數。多個嵌套匹配時，就近匹配。
 
例：

#include<stdio.h>
#include<pthread.h></p> <p>void *clean(char *argv){
printf("clean is called by %s\n",argv);
return NULL;
}
void *func1(void *argv){
printf("welcome enter the func1!\n");
pthread_cleanup_push((void*)clean,"the first time call!");
pthread_cleanup_push((void*)clean,"the second time call!");
if(argv){
return (void *)1; //第二次運行將此句注掉
}
pthread_cleanup_pop(0);
pthread_cleanup_pop(1);
return (void *)0;
}</p> <p>void *func2(void *argv){
sleep(1); //兩個線程運行前後不肯定
printf("welcome enter the func2!\n");
pthread_cleanup_push((void*)clean,"the first time call!");
pthread_cleanup_push((void*)clean,"the second time call!");
if(argv){
pthread_exit(NULL);
}
pthread_cleanup_pop(0);
pthread_cleanup_pop(0);
return (void *)0;
}</p> <p>
int main(){
pthread_t tid1,tid2;
if(pthread_create(&tid1,NULL,(void *)func1,(void *)1) != 0){
printf("thread1 create error!\n");
return 1;
}</p> <p> if(pthread_create(&tid2,NULL,(void *)func2,(void *)1) != 0){
printf("thread2 create error!\n");
return 1;
}
pthread_join(tid1,NULL);
pthread_join(tid2,NULL);
return 0;
}

運行結果：

[fsy@localhost process]$ gcc thClean.c -o thclean -lpthread[fsy@localhost process]$ ./thcleanwelcome enter the func1!welcome enter the func2!clean is called by the second time call! //此處先2後1clean is called by the first time call![fsy@localhost process]$ vim thClean.c[fsy@localhost process]$ gcc thClean.c -o thclean -lpthread[fsy@localhost process]$ ./thcleanwelcome enter the func1!clean is called by the first time call! //second已經被popwelcome enter the func2!clean is called by the second time call!clean is called by the first time call![fsy@localhost process]$