線程編程常見API簡介（中）

 

1、概述

      在《線程編程常見API簡介（上） 》中講述了有關線程建立過程當中經常使用的 API 的使用方法，本節繼續講述有關線程編程中經常使用 API 的使用方法。主要說明有關線程鎖、線程局部變量等 API 的使用。

 

2、經常使用 API

 1）線程鎖 API

 1.1）線程鎖的初始化及銷燬：pthread_mutex_init/pthread_mutex_destroy；在 acl 庫中對應的 API 爲：acl_pthread_mutex_init/acl_pthread_mutex_destroy。

/**
 * 初始化線程鎖對象
 * @param mutex {pthread_mutex_t*} 線程鎖對象
 * @param attr {const pthread_mutexattr_t*} 線程鎖屬性對象
 * @return {int} 返回 0 表示成功，不然表示出錯
 */
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);

/**
 * 銷燬線程鎖資源
 * @param mutex {pthread_mutex_t*} 線程鎖對象，以前必須成功調用了
 *    pthread_mutex_init 初始化了線程鎖對象
 * @return {int} 返回 0 表示成功，不然表示出錯
 */
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

      在線程初始化 API 中有一個線程鎖屬性對象：pthread_mutexattr_t *attr，該對象須要調用以下函數進行初始化及銷燬：

 1.2）線程鎖屬性對象的初始化及銷燬：pthread_mutexattr_init/pthread_mutexattr_destroy。

 

/**
 * 初始化線程鎖屬性對象
 * @param attr {pthread_mutexattr_t*} 線程鎖屬性對象
 * @return {int} 返回 0 表示成功，不然表示出錯
 */
int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t *attr);

/**
 * 銷燬在初始化線程鎖屬性對象時分配的內部資源
 * @param attr {pthread_mutexattr_t*} 線程鎖屬性對象
 * @return {int} 返回 0 表示成功，不然表示出錯
 */
int pthread_mutexattr_destroy(pthread_mutexattr_t *attr);

 

       除了上面所列出的初始化線程鎖的方法外，在LINUX下臺下還有一個快速對線程鎖進行初始化的方法，以下聲明線程鎖變量便可：

 

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

 

 1.3）線程鎖加鎖解鎖 API：pthread_mutex_lock/pthread_mutex_unlock；在 acl 庫中相應的表現形式爲：acl_pthread_mutex_lock/acl_pthread_mutex_unlock。

 

/**
 * 對線程鎖加鎖，一直至成功加鎖或出錯爲止
 * @param mutex {pthread_mutex_t*} 線程鎖對象
 * @return {int} 返回 0 表示成功加鎖，不然表示出錯
 */
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

/**
 * 對加鎖的線程鎖解鎖
 * @param mutex {pthread_mutex_t*} 線程鎖對象
 * @return {int} 返回 0 表示成功解鎖，不然表示出錯，出錯緣由通常爲：
 *   線程鎖對象無效或當前該解鎖線程並未擁有該線程鎖
 */
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

 

       除了上面提到的阻塞式加鎖方法，還有一個非阻塞式的加鎖方法，調用 pthread_mutex_trylock API：

 

/**
 * 嘗試對線程鎖加鎖，若是該鎖未被其它線程擁有，則本加鎖線程便加鎖
 * 成功，不然當即返回，並返回 EBUSY 表示該線程鎖正被其它線程擁有
 * @param mutex {pthread_mutex_t*} 線程鎖對象
 * @return {int} 返回 0 表示成功加鎖，不然返回未成功加鎖緣由，通常
 *    緣由有：線程鎖對象無效，或該鎖正被其它線程加鎖
 */
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

 

       須要區分 pthread_mutex_lock 和 pthread_mutex_trylock 兩種不一樣加鎖方法，前者在成功加鎖前會一直阻塞到其它線程釋放鎖（或出錯了），後者則會當即返回，根據其返回值來檢查是否成功加鎖。

 2）線程鎖示例

      下面以一個例子來簡要說明一下上面線程鎖的一些 API 的使用方法：

 

#include <pthread.h>
#include <assert.h>

/* 全局靜態線程鎖 */
static pthread_mutex_t __mutex;

/* 全局靜態變量 */
static int __count = 0;

static void *thread_fn(void *arg)
{
	(void) arg;  /* 避免編譯器警告 */

	/* 對線程鎖加鎖 */
	assert(pthread_mutex_lock(&__mutex) == 0);

	__count++;  /* 對全局靜態變量加 1 */

	/* 對線程鎖解鎖 */
	assert(pthread_mutex_unlock(&__mutex) == 0);

	return NULL;
}

int main(void)
{
	int   i;
	pthread_t tids[10];

	/* 使用缺省的屬性初始化線程鎖 */
	assert(pthread_mutex_init(&__mutex, NULL) == 0);

	/* 建立 10 個子線程 */
	for (i = 0; i < 10; i++)
		assert(pthread_create(&tids[i], NULL, thread_fn, NULL) == 0);
  
	/* 等待全部子線程結束 */
	for (i = 0; i < 10; i++)
		assert(pthread_join(&tids[i], NULL) == 0);

	/* 判斷全局靜態變量最後的結果應該爲 10 */
	assert(__count == 10);

	/* 銷燬線程鎖 */
	assert(pthread_mutex_destroy(&__mutex) == 0);
	return 0;
}

 

 3) 線程局部變量

      有關線程局部變量的含義、API以及使用示例，請參考另外兩篇文章：《多線程開發時線程局部變量的使用》，《再談線程局部變量》。

      好了，先說這些吧，下一節繼續描述有關線程條件變量相關的 API 使用說明。

 

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acl 庫下載：https://sourceforge.net/projects/acl/