一、pthread_create
原型：int pthread_create(pthread_t *thread,
const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine)(void *),void *arg)
头文件：<pthread.h>，编译时需要链接pthread库
功能：创建新的线程，成功返回0，失败返回错误编号
参数：thread：用来存储新创建的线程id
attr：一个指向pthread_attr_t结构的指针，指向的结构决定了新创建的线程的属性，如优先级等。可为NULL，表示采用默认属性。
start_routine：函数指针。创建线程与创建进程后的执行情况不同。创建进程后，子进程顺着代码执行下去，而创建线程，线程是从一个指定的函数入口开始执行。start_routine指向了线程的函数入口
arg：线程函数入口需要一个参数void *，arg就是该参数，可为NULL
多进程程序中，父进程的退出不会导致子进程的退出；而在多线程程序中，进程结束时，该进程所创建的线程也会结束运行。所以多线程程序中进程需要等待其线程结束才能结束。
二、pthread_join
原型：int pthread_join(pthread_t thread,void *retval)
头文件：<pthread.h>编译时需要链接pthread库
功能：等待线程结束，成功返回0，失败返回错误编号
参数：thread：要等待结束的线程的id
retval：保存线程结束时的状态，一般为NULL
三、pthread_exit
原型：void pthread_exit(void *retval)
头文件：<pthread.h>编译时需要链接pthread库
功能：结束线程
参数：retval：线程返回的值，可与pthread_join中的参数retval配合使用，但一般设为NULL
在实际应用中，多个线程往往会访问同一数据或资源，为避免线程之间相互影响，需要引入线程互斥机制，而互斥锁是互斥机制中的一种。
四、pthread_mutex_init
原型：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr)
头文件：<pthread.h>
功能：初始化互斥锁，成功返回0，失败返回错误编号
参数：mutex：要初始化的互斥锁的指针
attr：用于设置互斥锁的属性，一般设为NULL，表示默认属性
五、pthread_mutex_lock
原型：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)
头文件：<pthread.h>
功能：获取互斥锁，成功返回0，失败返回错误编号
参数：mutex：要获取的互斥锁的指针
六、pthread_mutex_unlock
原型：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)
头文件：<pthread.h>
功能：释放互斥锁，成功返回0，失败返回错误编号
参数：mutex：要获取的互斥锁的指针
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void *thread_function(void *arg);
char message[] = "Hello World";
int main()
{
int res;
pthread_t a_thread;
void *thread_result;
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");
res = pthread_join(a_thread, &thread_result);
if (res != 0)
{
perror("Thread join failed!/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Thread joined, it returned %s/n", (char *)thread_result);
printf("Message is now %s/n", message);
exit(EXIT_FAILURE);
}
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 your CPU time!");
}线程互斥
线程互斥：进程创建出两个线程，两个线程互斥
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
pthread_mutex_t mutex;
pthread_t thread[2];
int number=0;
void* work1(void *)
{
int i;
for(i=0;i<10;i++)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
number++;
printf("work1:%d\n",number);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(1);
}
pthread_exit(NULL);
}
void* work2(void *)
{
int i;
for(i=0;i<10;i++)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
number++;
printf("work2:%d\n",number);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(1);
}
pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
/*初始化互斥锁*/
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
/*创建线程1*/
pthread_create(&thread[0],NULL,work1,NULL);
/*创建线程2*/
pthread_create(&thread[1],NULL,work2,NULL);
/*等待线程1结束*/
pthread_join(thread[0],NULL);
/*等待线程2结束*/
pthread_join(thread[1],NULL);
return 0;
}
线程同步
多个线程按照规定的顺序执行，即为线程同步。线程同步可利用全局变量来实现，但这会导致执行效率低下，应采用专用的函数来实现同步。
- 初始化:pthread_cond_t cond_ready=PTHREAD_COND_INITIALIZER;
- 等待条件成熟：pthread_cond_wait(&cond_ready, &mut);
- 设置条件成熟：pthread_cond_signal(&cond_ready);
线程同步：进程创建了两个线程，其中线程work2必须在线程work1执行完后才执行
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
pthread_mutex_t mutex;
pthread_t thread[2];
int number=0;
pthread_cond_t cond_ready=PTHREAD_COND_INITIALIZER;
void* work1(void *)
{
while(1)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
number++;
printf("work1:%d\n",number);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
if(number==5)
{
pthread_cond_signal(&cond_ready);/*发送信号，说明条件成熟*/
break;
}
sleep(1);
}
pthread_exit(NULL);
}
void* work2(void *)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
if(number<5)
{
pthread_cond_wait(&cond_ready, &mutex);/*需要配合着互斥锁使用，当条件不成熟时会自动释放互斥锁，从而使其它进程能够获取互斥锁*/
}
number=0;
printf("work2:%d\n",number);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
/*初始化互斥锁*/
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
/*创建线程1*/
pthread_create(&thread[0],NULL,work1,NULL);
/*创建线程2*/
pthread_create(&thread[1],NULL,work2,NULL);
/*等待线程1结束*/
pthread_join(thread[0],NULL);
/*等待线程2结束*/
pthread_join(thread[1],NULL);
return 0;
}
