Linux C进程与多线程入门—(4)简单多线程程序

发布时间:2016-12-6 10:52:29 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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一、进程与线程 (1)线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.     (2)进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。 下图是多线程的结构:   而进程之间的通信有两种方式,一种是在两个进程之间分配一个共享内存区域,另一种方法是通过内核来通信 二、_REENTRANT宏 在一个多线程程序里,默认情况下,只有一个errno变量供所有的线程共享。在一个线程准备获取刚才的错误代码时,该变量很容易被另一个线程中的函数调用所改变。类似的问题还存在于fputs之类的函数中,这些函数通常用一个单独的全局性区域来缓存输出数据。 为解决这个问题,需要使用可重入的例程。可重入代码可以被多次调用而仍然工作正常。编写的多线程程序,通过定义宏_REENTRANT来告诉编译器我们需要可重入功能,这个宏的定义必须出现于程序中的任何#include语句之前。 _REENTRANT为我们做三件事情: (1)它会对部分函数重新定义它们的可安全重入的版本,这些函数名字一般不会发生改变,只是会在函数名后面添加_r字符串,如函数名gethostbyname变成gethostbyname_r。 (2)stdio.h中原来以宏的形式实现的一些函数将变成可安全重入函数。 (3)在error.h中定义的变量error现在将成为一个函数调用,它能够以一种安全的多线程方式来获取真正的errno的值。         三、基本函数 (1)pthread_create函数  #include <pthread.h> int pthread_create ( pthread_t  *thread,  pthread_attr_t  * attr,  void*  (*start_routine)(void*),                               void *arg ); 返回值:调用成功返回“0”,如果失败则返回一个错误。   第一个参数:进程创建时,会分配一个唯一的PID标识,同样的,线程创建时,也会用一个指向pthread_t类型的数据类型作为新线程的标识.(线程标示符) 第二个参数:对程序的属性进行设置 第三个参数:线程将要启动执行的函数,该函数的返回值和参数都是void指针,这样就可以传递任意类型的指针 第四个参数:传递给线程将要执行的函数(第三个参数)的参数     (2)pthread_exit函数 #include <pthread.h> void pthread_exit (void *  retval ); 线程在结束时必须调用pthread_exit函数,这与一个进程在结束时要调用exit是同样的道理。 返回值:返回一个指向某个对象的指针,绝不要用它返回一个指向一个局部变量的指针,因为局部变量会在线程出现严重问题时消失得无影无踪。     (3)pthread_join函数 #include <pthread.h> int pthread_join  (pthread_t th,   void ** thread_return  ); pthread_join相当于进程用来等待子进程的wait函数,它的作用是在线程结束后把它们归并到一起。   返回值:成功时返回“0”, 失败时返回一个错误代码 第一个参数:将要等待的线程,它就是pthread_create返回的那个标识符 第二个参数:是一个指针,它指向另外一个指针,而这个指针指向线程的返回值     四、简单例子 thread.c文件 #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> void *thread_function(void*arg); /*message是共享的数据*/ char message[] = "Hello World"; int main(){     int res;     pthread_t a_thread;     void *thread_result;     /*NULL表示不修改线程的属性,a_thread是新线程的标识符,         以后的对新线程的引用就使用这个标识符*/     res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function,(void*)message);     if(res != 0){         perror("Thread creation failed");         exit(EXIT_FAILURE);         }          printf("waiting for thread to finish...\n");     /*等待新线程执行完,然后合并新线程,thread_result是新线程的返回值,         这里是"Thank you for the CPU time",即pthread_exit的参数内容,       这个函数会等到新线程结束后才返回*/     res = pthread_join(a_thread, &thread_result);     if(res != 0){         perror("THread join failed");         exit(EXIT_FAILURE);          }     printf("Thread joined, it returned %s\n",(char*)thread_result);     printf("Message is now %s\n", message);     exit(EXIT_SUCCESS); } void *thread_function(void* arg){     printf("thread_function is running. Argument was %s\n",(char*)arg);     sleep(3);     strcpy(message, "Bye");     pthread_exit("Thank you for the CPU time");     } 编译程序:gcc -D_REENTRANT   thread.c -lpthread -o thread     运行:./thread 程序调用了pthread_create后,新线程开始执行。就是说,调用成功后,我们就有两个线程在运行。 原先的老线程将执行pthread_create后的代码,而新线程就去执行thread_function函数。 一开始,message是“Hello World”,但在新线程里,message被改成“Bye”。新线程结束后,输出的message依然是“Bye.”, 因为message是共享的数据(见上图多线程)

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