Linux下的多執行緒程式設計
阿新 • • 發佈：2019-02-16
我們編譯此程式：
gcc example1.c -lpthread -o example1
執行example1，我們得到如下結果：
This is the main process.
This is a pthread.
This is the main process.
This is the main process.
This is a pthread.
This is a pthread.
再次執行，我們 可能得到如下結果：
This is a pthread.
This is the main process.
This is a pthread.
This is the main process.
This is a pthread.
This is the main process.
前後兩次結果不一樣，這是兩個執行緒爭奪CPU資源的結果。上面的示例中，我們使用到了兩個函式， pthread_create和pthread_join，並聲明瞭一個pthread_t型的變數。
pthread_t在標頭檔案 /usr/include/bits/pthreadtypes.h中定義：
typedef unsigned long int pthread_t;
它是一個執行緒的識別符號。函式pthread_create用來建立一個執行緒，它的原型為：
extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,
void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));
第一個 引數為指向執行緒識別符號的指標，第二個引數用來設定執行緒屬性，第三個引數是執行緒執行函式的起始地址，最後一個引數是執行函式的引數。這裡，我們的函式 thread不需要引數，所以最後一個引數設為空指標。第二個引數我們也設為空指標，這樣將生成預設屬性的執行緒。對執行緒屬性的設定和修改我們將在下一節闡 述。當建立執行緒成功時，函式返回0，若不為0則說明建立執行緒失敗，常見的錯誤返回程式碼為EAGAIN和EINVAL。前者表示系統限制建立新的執行緒，例如 執行緒數目過多了；後者表示第二個引數代表的執行緒屬性值非法。建立執行緒成功後，新建立的執行緒則執行引數三和引數四確定的函式，原來的執行緒則繼續執行下一行代 碼。
函式pthread_join用來等待一個執行緒的結束。函式原型為：
extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));
第一個引數為被等待的執行緒識別符號，第二個 引數為一個使用者定義的指標，它可以用來儲存被等待執行緒的返回值。這個函式是一個執行緒阻塞的函式，呼叫它的函式將一直等待到被等待的執行緒結束為止，當函式返 回時，被等待執行緒的資源被收回。一個執行緒的結束有兩種途徑，一種是象我們上面的例子一樣，函式結束了，呼叫它的執行緒也就結束了；另一種方式是通過函式 pthread_exit來實現。它的函式原型為：
extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));
唯一的引數是函式的返回程式碼，只要 pthread_join中的第二個引數thread_return不是NULL，這個值將被傳遞給thread_return。最後要說明的是，一個線 程不能被多個執行緒等待，否則第一個接收到訊號的執行緒成功返回，其餘呼叫pthread_join的執行緒則返回錯誤程式碼ESRCH。
在這一節 裡，我們編寫了一個最簡單的執行緒，並掌握了最常用的三個函式pthread_create，pthread_join和pthread_exit。下面， 我們來了解執行緒的一些常用屬性以及如何設定這些屬性。
gcc example1.c -lpthread -o example1
執行example1，我們得到如下結果：
This is the main process.
This is a pthread.
This is the main process.
This is the main process.
This is a pthread.
This is a pthread.
再次執行，我們 可能得到如下結果：
This is a pthread.
This is the main process.
This is a pthread.
This is the main process.
This is a pthread.
This is the main process.
前後兩次結果不一樣，這是兩個執行緒爭奪CPU資源的結果。上面的示例中，我們使用到了兩個函式， pthread_create和pthread_join，並聲明瞭一個pthread_t型的變數。
pthread_t在標頭檔案 /usr/include/bits/pthreadtypes.h中定義：
typedef unsigned long int pthread_t;
它是一個執行緒的識別符號。函式pthread_create用來建立一個執行緒，它的原型為：
extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,
void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));
第一個 引數為指向執行緒識別符號的指標，第二個引數用來設定執行緒屬性，第三個引數是執行緒執行函式的起始地址，最後一個引數是執行函式的引數。這裡，我們的函式 thread不需要引數，所以最後一個引數設為空指標。第二個引數我們也設為空指標，這樣將生成預設屬性的執行緒。對執行緒屬性的設定和修改我們將在下一節闡 述。當建立執行緒成功時，函式返回0，若不為0則說明建立執行緒失敗，常見的錯誤返回程式碼為EAGAIN和EINVAL。前者表示系統限制建立新的執行緒，例如 執行緒數目過多了；後者表示第二個引數代表的執行緒屬性值非法。建立執行緒成功後，新建立的執行緒則執行引數三和引數四確定的函式，原來的執行緒則繼續執行下一行代 碼。
函式pthread_join用來等待一個執行緒的結束。函式原型為：
extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));
第一個引數為被等待的執行緒識別符號，第二個 引數為一個使用者定義的指標，它可以用來儲存被等待執行緒的返回值。這個函式是一個執行緒阻塞的函式，呼叫它的函式將一直等待到被等待的執行緒結束為止，當函式返 回時，被等待執行緒的資源被收回。一個執行緒的結束有兩種途徑，一種是象我們上面的例子一樣，函式結束了，呼叫它的執行緒也就結束了；另一種方式是通過函式 pthread_exit來實現。它的函式原型為：
extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));
唯一的引數是函式的返回程式碼，只要 pthread_join中的第二個引數thread_return不是NULL，這個值將被傳遞給thread_return。最後要說明的是，一個線 程不能被多個執行緒等待，否則第一個接收到訊號的執行緒成功返回，其餘呼叫pthread_join的執行緒則返回錯誤程式碼ESRCH。
在這一節 裡，我們編寫了一個最簡單的執行緒，並掌握了最常用的三個函式pthread_create，pthread_join和pthread_exit。下面， 我們來了解執行緒的一些常用屬性以及如何設定這些屬性。