Linux下线程编程

Linux下线程编程

1.线程相关函数

 1.1创建线程pthread_create

  pthread_create是Unix操作系统(Unix、linux等)的创建线程的函数。
  注:编译时需要指定链接库 -lpthread
  函数原型：

#include 
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);
形参: thread — 指向线程标志符的指针类型为:pthread_t *
  attr — 设置线程属性，默认填NULL。类型为:const pthread_attr_t *
  void *(*start_routine) (void *) — 函数指针，现在运行函数的起始地址
  arg — 运行函数的参数。不需要填NULL ,类型为:void *
返回值: 成功返回0；失败返回错误编号。
  线程创建成功后，attr参数用于指定线程属性，新创建的线程函数形参只有一个void *形参，若需要传入的参数不止一个，则可以把需要传入的参数保存到一个结构体中，通过结构体传入。

  示例：

#include 
#include 
#include 
void *start_routine_func(void *arg)
{
    while (1)
    {
      printf("子线程运行中。。。\n");
      sleep(1);
    } 
}
int main()
{
    int stat;
    pthread_t pth;//线程标志符
    pthread_create(&pth,NULL,start_routine_func,NULL);
    while(1)
    {
        printf("主线程运行中。。。\n");
        sleep(1);
    }
}
[xsw@xsw 系统编程]$ gcc pthread.c -l pthread
[xsw@xsw 系统编程]$ ./a.out 
主线程运行中。。。
子线程运行中。。。
主线程运行中。。。
子线程运行中。。。
子线程运行中。。。
主线程运行中。。。

 1.2 退出线程pthread_exit

  函数原型：

void pthread_exit(void *retval);
函数功能：
  终止调用它的线程并通过形参返回一个指向某个对象的指针
形 参： void *retval — 线程需要返回的地址
返回值： 无
  注：线程结束必须释放线程堆栈，也就是线程函数必须调用pthread_exit()结束，否则直到主进程函数退出才释放。

  示例：

#include 
#include 
#include 
void *start_routine_func(void *arg)
{
    int cnt=0;
    while (1)
    {
      printf("子线程运行中cnt=%d。。。\n",cnt);
      sleep(1);
      cnt++;
      if(cnt>=3)break;
    } 
    pthread_exit(NULL);//退出线程，释放堆栈
    
}
int main()
{
    int stat;
    pthread_t pth;//线程标志符
    /*创建子线线程*/
    if(pthread_create(&pth,NULL,start_routine_func,NULL)!=0)
    {
        printf("线程创建失败\n");
        return 0;
    }
    printf("子线程ID=%lu\n",pth);
    /*等待线程退出*/
    pthread_join(pth,NULL);
    printf("线程退出成功\r\n");
    return 0;
}
[xsw@xsw 系统编程]$ gcc pthread.c -lpthread
[xsw@xsw 系统编程]$ ./a.out 
子线程ID=3078433648
子线程运行中cnt=0。。。
子线程运行中cnt=1。。。
子线程运行中cnt=2。。。
线程退出成功

 1.3 等待线程结束pthread_join

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
函数功能：
  以阻塞方式等待thread指定线程结束，当函数返回值，被等待线程的资源被回收。若线程已经结束，则立即返回。并且thread指定的线程必须是joinable(结合属性)属性。
形 参: thread — 线程标志符(线程ID)。线程唯一标志，类型为:pthread_t
  retval — 用户定义的指针，用来存储被等待线程返回的地址
返回值: 成功返回0，失败返回错误编号。

  示例：

#include 
#include 
#include 
void *start_routine_func(void *arg)
{
    int cnt=0;
    while (1)
    {
      printf("子线程运行中cnt=%d。。。\n",cnt);
      sleep(1);
      cnt++;
      if(cnt>=3)break;
    } 
    pthread_exit(NULL);//退出线程，释放堆栈
    
}
int main()
{
    int stat;
    pthread_t pth;//线程标志符
    /*创建子线线程*/
    if(pthread_create(&pth,NULL,start_routine_func,NULL)!=0)
    {
        printf("线程创建失败\n");
        return 0;
    }
    printf("子线程ID=%lu\n",pth);
    /*等待线程退出*/
    pthread_join(pth,NULL);
    printf("线程退出成功\r\n");
    return 0;
}
[xsw@xsw 系统编程]$ gcc pthread.c -lpthread
[xsw@xsw 系统编程]$ ./a.out 
子线程ID=3078433648
子线程运行中cnt=0。。。
子线程运行中cnt=1。。。
子线程运行中cnt=2。。。
线程退出成功

 1.4 获取当前线程标志符pthread_self

  函数原型：

pthread_t pthread_self(void);
函数功能：
  获取线程自身ID。
形 参： 无
返回值： 返回当前线程标志符。pthread_t类型为unsigned long int,打印应%lu。

  示例：

#include 
#include 
#include 
void *start_routine_func(void *arg)
{
    printf("子线程ID=%lu运行中。。。\n",pthread_self());
    pthread_exit(NULL);//退出线程，释放堆栈
}
int main()
{
    int stat;
    int i=0;
    pthread_t pth;//线程标志符
    printf("主线程ID=%lu\n",pthread_self());
    /*创建5个子线线程*/
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        if(pthread_create(&pth,NULL,start_routine_func,NULL)!=0)
        {
            printf("线程创建失败\n");
            return 0;
        }
        printf("子线程ID=%lu\n",pth);
    }
    /*等待线程退出*/
    pthread_join(pth,NULL);
    printf("线程退出成功\r\n");
    return 0;
}
[xsw@xsw 系统编程]$ gcc pthread.c -lpthread
[xsw@xsw 系统编程]$ ./a.out 
主线程ID=3078706880
子线程ID=3078703984
子线程ID=3068214128
子线程ID=3057724272
子线程ID=3047234416
子线程ID=3036744560
子线程ID=3068214128运行中。。。
子线程ID=3078703984运行中。。。
子线程ID=3057724272运行中。。。
子线程ID=3047234416运行中。。。
子线程ID=3036744560运行中。。。
线程退出成功

 1.5 自动清理线程资源

  函数原型：

//注册清理函数
void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void *),void *arg);
//释放清理函数
void pthread_cleanup_pop(int execute);
函数功能：
  线程清除处理函数，用于程序异常退出的时候做善后的资源清理。自动释放资源。
  注:pthread_cleanup_push函数与pthread_cleanup_pop函数需要成对调用。
形 参：
  void (*routine)(void *) — 处理程序函数入口
  void *arg — 传递给处理函数形参
  int execute — 执行的状态值，0 – 不调用清理函数；1 – 调用清理函数。
返回值： 无
导致调用清理函数条件：
  1.调用pthread_exit()函数
  2.Pthread_claenup_pop的形参为1
  注:return不会导致清理函数调用。

  示例：

#include 
#include 
#include 
/*线程清理函数*/
void routine_Clinen(void *arg)
{
    printf("arg=%d\n",*(int *)arg);
    free(arg);
    printf("释放空间完成\n");
}
/*子线程函数*/
void *start_routine_func (void *arg)
{
    printf("arg=%s,线程运行中...\n",arg);
    char *p=malloc(4);
    *p=100;
    //注册线程清理函数
    pthread_cleanup_push(routine_Clinen,p);
    pthread_exit("子线程返回数据测试！");//释放线程堆栈
   // return 0;//return终止不会触发线程清理函数
    //调用线程清理函数
    pthread_cleanup_pop(1);
}
int main() 
{
    /*1.创建线程*/
    char buff[]="线程传入参数测试";
    pthread_t thread;
    if(pthread_create(&thread,NULL,start_routine_func,buff)!=0)
    {
        printf("线程创建失败\n");
        return 0;
    }
    printf("线程ID=%lu\n",pthread_self());
    char *p;
    pthread_join(thread,(void **)&p);//等待线程退出
    printf("子线程返回数据:%s\n",p);
    printf("主线程退出\n");
    return 0;
}
[xsw@xsw 系统编程]$ gcc pthread.c -lpthread
[xsw@xsw 系统编程]$ ./a.out 
arg=线程传入参数测试,线程运行中...
线程ID=3078866624
arg=100
释放空间完成
子线程返回数据:子线程返回数据测试！
主线程退出

审核编辑：汤梓红