linux 多线程编程

多线程的使用

       典型的线程包括一个运行时间系统，它可以按透明的方式来管理线程。通常线程包包括对线程的创建和删除，以及对互斥和条件变量的调用。POSIX标准线程库具有这些调用。这些包还提供线程的动态创建和删除，因此，直到运行时间之前，线程的个数不必知道。

       线程具有一个ID、一个堆栈、一个执行优先权，以及执行的开始地址。POSIX线程通过pthread_t类型的ID来引用。pthread_t其实就是无符号长整型，在文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h有如下定义：

       typedef unsigned long int pthread_t;

       线程的内部数据结构也包含调度和使用信息。进程的线程共享进程的完整地址空间，它们能够修改全局变量，访问打开的文件描述符，或用别的方式相互作用。

1、  pthread_create函数

如果线程可在进程的执行期间的任意时刻被创建，并且线程的数量事先没有必要指定，这样的线程称为动态线程。在POSIX中，线程是用pthread_create动态的创建的。pthread_create能创建线程，并将它放入就绪队列。创建线程需要调用pthread_create，该函数的定义如下所示：

#include <pthread.h>

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void*(*start_routine)(void *),void *arg);

该函数的第1个参数thread将指向创建线程的ID。线程的属性是由attr指向的属性对象来包容的。如果attr为NULL，新线程具有缺省的属性。第3个参数start_routine是线程开始执行时调用的函数名字。start_routine占用一个参数arg，它是一个指向viod的指针。start_routine返回一个指向viod的指针，此指针被空作时pthread_jion的退出状态。

函数pthread_create在成功调用时返回0，失败时返回-1。

2、  pthread_self函数

在创建线程之后，可以调用pthread_self得到线程的ID，该函数的定义如下所示：

#include <pthread.h>

pthread_t pthread_self(void);

3、  pthread_exit函数

与进程退出时调用exit类似，线程退出时也需要调用pthread_exit，它的定义如下：

#include <pthread.h>

void pthread_exit(void* retval);

函数pthread_exit终止调用的线程。参数retval的值对pthread_join函数的成功由实际意义。然而，pthread_exit的retval必须指定，在线程退出时它才退出的数据，因此它不能够作为正在退出的线程的自动局部数据被分配。

函数pthread_exit在成功调用时返回0，失败时返回-1。

4、  pthread_join函数

在成功创建线程之后，可以调用pthread_join将创建的线程加入到原进程中去，pthread_join的定义如下所示：

#include <pthread.h>

int pthread_join(pthread_t th,void **thread_return)；

如果调用了pthread_join，那么进程会等待线程调用pthread_exit之后才退出，这个函数的作用类似于wait系统调用。pthread_join的第1个参数th为所创建线程的ID，第2个参数指向线程的退出码。

函数pthread_join在成功调用时返回0，失败时返回-1。

5、例子

#include <iostream>

#include <pthread>
using namespace std;

void *thread(void *arg)
{
        printf("new thread!");
        return 0;
}


int main()
{
        pthread_t ntid;
        int err;
        err = pthread_create(&ntid,NULL,thread,NULL);
        if(err !=0)
        {
                printf("can't create thread: %s/n",strerror(err));
        }
        printf("man thread/n");
        sleep(1);
        return 0;
}

这个例子的编译运行如下：

而对于用arm-linux-gcc编译的时候后面需要加上-lpthread

参考：毛曙福       《linux C高级程序员指南》国防工业出版社

多线程互斥方法

在使用互斥变量之前需要定义互斥变量：

pthread_mutex_t        mutex;

然后对变量进行初始化，也即向内核申请互斥变量

pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

进入临界区之前需要对变量进行加锁：

pthread_mutex_lock(&mutex);

       ……………………

最后退出临界区的时候需要进行解锁

pthread_mutex_unlock(&mutex);