C语言中的多线程
多线程是多任务处理的一种特殊形式,而多任务处理是允许您的计算机同时运行两个或多个程序的功能。通常,多任务处理有两种类型:基于进程和基于线程。
基于进程的多任务处理处理程序的并发执行。基于线程的多任务处理处理同一程序片段的并发执行。
多线程程序包含两个或多个可以并发运行的部分。程序的每个部分都称为线程,每个线程定义一个单独的执行路径。
C 语言本身并不支持多线程应用程序。相反,它完全依赖于操作系统来提供此功能。
本教程假设您正在 Linux 操作系统上工作,我们将使用 POSIX 编写多线程 C 程序。POSIX 线程或 Pthreads 提供了可在许多类 Unix POSIX 系统(如 FreeBSD、NetBSD、GNU/Linux、Mac OS X 和 Solaris)上使用的 API。
以下例程用于创建 POSIX 线程:
#include <pthread.h> pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)
这里,**pthread_create** 创建一个新线程并使其可执行。此例程可以在代码中的任何位置调用任意次数。以下是参数的描述。
参数 | 描述 |
---|---|
thread | 子例程返回的新线程的不透明唯一标识符。 |
attr | 一个不透明的属性对象,可用于设置线程属性。您可以指定一个线程属性对象,或使用 NULL 表示默认值。 |
start_routine | 线程创建后将执行的 C 例程。 |
arg | 可以传递给 start_routine 的单个参数。它必须作为 void 类型指针的强制转换通过引用传递。如果不需要传递参数,则可以使用 NULL。 |
进程可以创建的线程的最大数量取决于实现。创建后,线程是同级,并且可以创建其他线程。线程之间没有隐含的层次结构或依赖关系。
终止线程
我们使用以下例程来终止 POSIX 线程:
#include <pthread.h> pthread_exit (status)
这里 **pthread_exit** 用于显式退出线程。通常,在线程完成其工作并且不再需要存在时,会调用 pthread_exit() 例程。
如果 main() 在其创建的线程之前完成并使用 pthread_exit() 退出,则其他线程将继续执行。否则,当 main() 完成时,它们将被自动终止。
示例代码
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <pthread.h> using namespace std; #define NUM_THREADS 5 void *PrintHello(void *threadid) { long tid; tid = (long)threadid; printf("Hello World! Thread ID, %d
", tid); pthread_exit(NULL); } int main () { pthread_t threads[NUM_THREADS]; int rc; int i; for( i = 0; i < NUM_THREADS; i++ ) { cout << "main() : creating thread, " << i << endl; rc = pthread_create(&threads[i], NULL, PrintHello, (void *)i); if (rc) { printf("Error:unable to create thread, %d
", rc); exit(-1); } } pthread_exit(NULL); }
输出
$gcc test.cpp -lpthread $./a.out main() : creating thread, 0 main() : creating thread, 1 main() : creating thread, 2 main() : creating thread, 3 main() : creating thread, 4 Hello World! Thread ID, 0 Hello World! Thread ID, 1 Hello World! Thread ID, 2 Hello World! Thread ID, 3 Hello World! Thread ID, 4
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