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Linux【8】-----Linux系统编程(并发编程原理与应用)

news 2025/6/15 12:07:56

1 线程

1.1 线程创建

可以使用

       #include <pthread.h>int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);

在这里插入图片描述

thread 是指向线程标识符的指针，线程创建成功，用来返回线程ID
attr 指定线程属性
start_routine 函数指针，就是线程创建后要调用的函数
arg 传递给线程函数的参数

线程使用的是进程的资源，进程结束后其他线程也会一起退出

1.2 线程退出

使用
pthread_exit()
该接口可以实现线程终止
或线程执行的函数内部执行return

主线程调用pthread_exit()不会导致子线程结束
但是如果调用exit()或return，就会导致所以线程结束

1.3 线程接合

pthread_join 用来释放僵尸线程资源，
退出状态会被保存到retval中

       #include <pthread.h>int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

1.4 线程属性

在这里插入图片描述
线程的属性是在线程创建过程中进行设置的

       #include <pthread.h>int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);

让线程分离，在线程终止后，就会自动释放资源

练习：设计一个程序，要求在程序中创建两条子线程，主线程创建一个线程的属性对象，并对线程的属性对象进行初始化之后，要求创建的子线程的属性设置为分离属性，子线程A输出”hello”，子线程B输出”world”，主线程创建子线程之后就终止。

void *task_1(void *arg){printf("Hello ");
}void *task_2(void *arg){printf("world ");
}int main(){pthread_attr_t thread_attr;pthread_attr_init(&thread_attr);pthread_attr_setdetachstate(&thread_attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);pthread_t thread_1;pthread_create(&thread_1, &thread_attr, task_1, NULL);pthread_t thread_2;pthread_create(&thread_2, &thread_attr, task_2, NULL);sleep(1);return 0;
}

如果在创建线程之初不设置属性，可以使用pthread_detach()函数来强制设置自身属性为分离属性。

2 多线程的同步与互斥

2.1 互斥锁

互斥锁需要经过初始化：

#incldue <pthread.h>
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

互斥量本质上就是一个变量，类型为pthread_mutex_t

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

上锁解锁操作

pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* mutex);
pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* mutex);
pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* mutex);

练习：创建一个进程，在主线程中创建一个子线程，主线程和子线程都会使用相同的临界资源（全局变量），要求线程之前使用互斥锁实现资源的互斥访问。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int data;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void *task_1(void *arg){for(int i = 0; i < 20000; i++){//pthread_mutex_lock(&mutex);data = data+1;//pthread_mutex_unlock(&mutex);}
}void *task_2(void *arg){for(int i = 0; i < 20000; i++){pthread_mutex_lock(&mutex);data = data+1;pthread_mutex_unlock(&mutex);}
}int main(){pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_t thread_1;pthread_create(&thread_1, NULL, task_1, NULL);pthread_t thread_2;pthread_create(&thread_2, NULL, task_1, NULL);pthread_join(thread_1, NULL);pthread_join(thread_2, NULL);printf("data = %d\n", data);return 0;
}