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Linux后台开发技术之多线程实现多任务(线程进程函数之多调用)

乖囧猫 2024-07-24 15:48:33 0

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就像每个进程都有一个进程号一样,每个线程也有一个线程号。
进程号在整个系统中是唯一的,但线程号不同,线程号只在它所属的进程环境中有效。
进程号用 pid_t 数据类型表示,是一个非负整数。
线程号则用 pthread_t 数据类型来表示,Linux 使用无符号长整数表示。
有的系统在实现 pthread_t 的时候,用一个结构体来表示,所以在可移植的操作系统实现不能把它做为整数处理。

线程的常用函数

1)获取线程号

所需头文件:

Linux后台开发技术之多线程实现多任务(线程进程函数之多调用) 软件开发
(图片来自网络侵删)

#include <pthread.h>

pthread_t pthread_self(void);功能:获取线程号。
参数:无返回值:调用线程的线程 ID 。

2)线程号的比较

所需头文件:

#include <pthread.h>

int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);功能:判断线程号 t1 和 t2 是否相等。
为了方便移植,尽量使用函数来比较线程 ID。
参数:t1,t2:待判断的线程号。
返回值:相等: 非 0 不相等:0

示例代码:

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h> int main(int argc, char argv[]){pthread_t thread_id; thread_id = pthread_self(); // 返回调用线程的线程IDprintf("Thread ID = %lu \n",thread_id); if( 0 != pthread_equal( thread_id, pthread_self() ) ){printf("Equal!\n");}else{printf("Not equal!\n");}return 0;}

线程函数的程序在 pthread 库中,故链接时要加上参数 -lpthread。

运行结果如下:

3)线程的创建

所需头文件:

#include <pthread.h>

int pthread_create( pthread_t thread,

const pthread_attr_t attr,void (start_routine)(void ),void arg );

功能:创建一个线程。

参数:

thread:线程标识符地址。
attr:线程属性结构体地址,通常设置为 NULL。
start_routine:线程函数的入口地址。
arg:传给线程函数的参数。

返回值:成功:0 失败:非 0

pthread_create() 创建的线程从指定的回调函数开始运行,该函数运行完后,该线程也就退出了。
线程依赖进程存在的,共享进程的资源,如果创建线程的进程结束了,线程也就结束了。

示例一:

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h> int var = 8; void thread_1(void arg){while(1){printf("this is my new thread1: var++\n");var++;sleep(1);}return NULL;} void thread_2(void arg){while(1){printf("this is my new thread2: var = %d\n", var);sleep(1);}return NULL;} int main(int argc, char argv[]){pthread_t tid1,tid2;//创建两个线程pthread_create(&tid1, NULL, thread_1, NULL); pthread_create(&tid2, NULL, thread_2, NULL);while(1){printf("the main thread: var = %d\n", var);sleep(1);}return 0;}

运行结果如下:

示例二:

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h> // 回调函数void thread_fun(void arg){sleep(1);int num = ( (int )arg );printf("int the new thread: num = %d\n", num);return NULL;} int main(int argc, char argv[]){pthread_t tid;int test = 100;// 创建线程, 把 &test 传给回调函数 thread_fun()pthread_create(&tid, NULL, thread_fun, (void )&test); while(1);return 0;}

运行结果如下:

4)回收线程资源

所需头文件:

#include <pthread.h>

int pthread_join(pthread_t thread, void retval);

功能:等待线程结束(此函数会阻塞),并回收线程资源,类似进程的 wait() 函数。
如果线程已经结束,那么该函数会立即返回。

参数:

thread:被等待的线程号。
retval:用来存储线程退出状态的指针的地址。

返回值:成功:0 失败:非 0

示例代码如下:

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h> void thead(void arg){static int num = 123; //静态变量printf("after 2 seceonds, thread will return\n");sleep(2);return #} int main(int argc, char argv[]){pthread_t tid;int ret = 0;void value = NULL;// 创建线程ret = pthread_create(&tid, NULL, thead, NULL);if(ret != 0){ //创建失败perror("pthread_create");}// 等待线程号为 tid 的线程,如果此线程结束就回收其资源// &value保存线程退出的返回值pthread_join(tid, &value); printf("value = %d\n", ( (int )value ) );return 0;}

运行结果如下:

创建一个线程后应回收其资源,但使用 pthread_join() 函数会使调用者阻塞,Linux 还提供了非阻塞函数 pthread_detach() 来回收线程的资源。

所需头文件:

#include <pthread.h>

int pthread_detach(pthread_t thread);

功能:

使调用线程与当前进程分离,分离后不代表此线程不依赖与当前进程,线程分离的目的是将线程资源的回收工作交由系统自动来完成,也就是说当被分离的线程结束之后,系统会自动回收它的资源。
所以,此函数不会阻塞。

参数:

thread:线程号。

返回值:成功:0 失败:非 0

注意,调用 pthread_detach() 后再调用 pthread_join() , pthread_join() 会立马返回,调用失败。

示例代码如下:

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h> void thead(void arg){int i;for(i=0; i<5; i++){printf("I am runing\n");sleep(1);}return NULL;} int main(int argc, char argv[]){int ret = 0;pthread_t tid;ret = pthread_create(&tid, NULL, thead, NULL);if(ret!=0){perror("pthread_create");}pthread_detach(tid); // 线程分离,不阻塞// 立马返回,调用失败int flag = pthread_join(tid, NULL);if(flag != 0){printf("join not working\n");}printf("after join\n");sleep(3);printf("I am leaving\n");return 0;}

运行结果如下:

5)线程退出

在进程中我们可以调用 exit() 函数或 _exit() 函数来结束进程,在一个线程中我们可以通过 pthread_exit() 在不终止整个进程的情况下停止它的控制流。

所需头文件:

#include <pthread.h>

void pthread_exit(void retval);

功能:

退出调用线程。
一个进程中的多个线程是共享该进程的数据段,因此,通常线程退出后所占用的资源并不会释放。

参数:

retval:存储线程退出状态的指针。

返回值:无

示例代码如下:

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h> void thread(void arg){static int num = 123; //静态变量int i = 0;while(1){printf("I am runing\n");sleep(1);i++;if(i==3){pthread_exit( (void )&num );// return #}}return NULL;} int main(int argc, char argv[]){int ret = 0;pthread_t tid;void value = NULL;ret = pthread_create(&tid, NULL, thread, NULL); if(ret!=0){perror("pthread_create");}pthread_join(tid, &value);printf("value = %d\n", (int )value );return 0;}

运行结果如下:

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