多线程编程指南(三)
Unix_Linux_Windows_OpenMP多线程编程
Unix_Linux_Windows_OpenMP多线程编程第三章 Unix/Linux 多线程编程[引言]本章在前面章节多线程编程基础知识的基础上,着重介绍 Unix/Linux 系统下的多线程编程接口及编程技术。
3.1 POSIX 的一些基本知识POSIX 是可移植操作系统接口(Portable Operating SystemInterface)的首字母缩写。
POSIX 是基于 UNIX 的,这一标准意在期望获得源代码级的软件可移植性。
换句话说,为一个 POSIX 兼容的操作系统编写的程序,应该可以在任何其它的 POSIX 操作系统(即使是来自另一个厂商)上编译执行。
POSIX 标准定义了操作系统应该为应用程序提供的接口:系统调用集。
POSIX是由 IEEE(Institute of Electrical andElectronic Engineering)开发的,并由 ANSI(American National Standards Institute)和 ISO(International StandardsOrganization)标准化。
大多数的操作系统(包括 Windows NT)都倾向于开发它们的变体版本与 POSIX 兼容。
POSIX 现在已经发展成为一个非常庞大的标准族,某些部分正处在开发过程中。
表 1-1 给出了 POSIX 标准的几个重要组成部分。
POSIX 与 IEEE 1003 和 2003 家族的标准是可互换的。
除 1003.1 之外,1003 和 2003 家族也包括在表中。
管理 POSIX 开放式系统环境(OSE) 。
IEEE 在 1995 年通过了这项标准。
ISO 的1003.0版本是 ISO/IEC 14252:1996。
被广泛接受、用于源代码级别的可移植性标准。
1003.1 提供一个操作系统的C 语1003.1 言应用编程接口(API) 。
IEEE 和 ISO 已经在 1990 年通过了这个标准,IEEE 在1995 年重新修订了该标准。
c++多线程实现方法
c++多线程实现方法C++是一种强大的编程语言,其在多线程编程方面表现出色。
为了实现多线程,需要使用C++中的线程库。
下面是C++多线程实现方法的详细介绍。
1. 创建线程要创建一个线程,需要使用C++中的thread类。
创建线程的基本语法如下:```#include <thread>void myFunction(){// do something}int main(){std::thread t(myFunction); // 创建线程t.join(); // 等待线程结束return 0;}```2. 传递参数如果需要向线程传递参数,可以通过将参数传递给线程构造函数来实现。
```#include <thread>void myFunction(int x){// do something with x}int main(){int x = 42;std::thread t(myFunction, x); // 向线程传递参数t.join(); // 等待线程结束return 0;}```3. 多线程同步在多线程编程中,同步是一项重要的任务。
C++中提供了多种同步机制,如互斥锁和条件变量。
互斥锁是一种保护共享资源的机制。
在访问共享资源之前,线程必须获取互斥锁。
在完成操作后,线程必须释放互斥锁,以便其他线程可以访问共享资源。
```#include <mutex>std::mutex myMutex; // 定义互斥锁void myFunction(){myMutex.lock(); // 获取互斥锁// do something with shared resourcemyMutex.unlock(); // 释放互斥锁}int main(){std::thread t1(myFunction);std::thread t2(myFunction);t1.join();t2.join();return 0;}```条件变量是一种允许线程在特定条件下等待的机制。
解决多线程编程中的资源竞争问题
解决多线程编程中的资源竞争问题多线程编程中的资源竞争问题是指多个线程同时对共享资源进行读写操作而产生的冲突。
资源竞争问题会导致数据不一致、死锁等严重后果,并且在多核处理器上,资源竞争问题还可能导致性能瓶颈。
为了解决多线程编程中的资源竞争问题,我们可以采取以下几种策略。
1.锁机制锁机制是最常用的解决资源竞争问题的方式之一。
通过在多个线程对共享资源进行读写操作时,加锁来保证同一时间只有一个线程可以访问共享资源,从而避免资源竞争问题的发生。
常见的锁机制包括互斥锁、读写锁、自旋锁等。
使用锁机制需要注意锁的粒度,过细的粒度可能导致性能问题,而过粗的粒度可能无法充分利用多线程的并发性能。
2.同步机制除了锁机制,还可以使用同步机制来解决资源竞争问题。
同步机制可以通过信号量、条件变量等方式来实现线程间的协作,以保证共享资源被安全地访问。
例如,可以使用条件变量来实现线程的等待和唤醒,以此来解决生产者-消费者模型中的资源竞争问题。
3.原子操作原子操作是不可中断的操作,能够确保多个线程对共享资源的操作是原子的。
在多线程编程中,可以使用原子操作来替代锁机制,从而避免显式地加锁和解锁的开销。
原子操作通常由处理器提供支持,使用原子操作可以有效地减少资源竞争问题的发生。
4.适当的数据结构选择在多线程编程中,选择合适的数据结构也可以减少资源竞争问题的发生。
例如,可以使用线程安全的队列、哈希表等数据结构,这些数据结构内部会使用锁、原子操作等方式来保证线程的安全访问。
5.数据复制在某些场景下,可以使用数据复制的方式来避免资源竞争问题。
即将共享资源的副本分别分配给每个线程,每个线程操作自己的副本而不影响其他线程的操作。
这种方式虽然会增加内存开销,但可以大大地减少资源竞争问题的发生,提高程序的并发性能。
6.异步编程异步编程是一种避免资源竞争问题的有效方式。
通过将任务切换为事件驱动的方式执行,可以避免多个线程对共享资源进行读写操作的竞争。
c++多线程编程中常用的技巧
在C++多线程编程中,有一些常用的技巧可以帮助你编写高效、稳定的代码。
以下是一些常见的技巧:
1. 避免数据竞争:数据竞争是多线程编程中的常见问题,它发生在多个线程同时访问和修
改共享数据时。
为了避免数据竞争,可以使用互斥锁(mutex)来保护共享数据,确保一次只有一个线程可以访问它。
2. 使用条件变量:条件变量是一种同步机制,可以让线程等待某个条件成立后再继续执行。
这可以避免线程阻塞,提高程序的效率。
3. 优化线程池:线程池是一种创建和管理线程的机制,它可以避免频繁地创建和销毁线程,
提高程序的性能。
通过合理地配置线程池的大小,可以更好地利用系统资源。
4. 避免阻塞线程:阻塞线程会导致线程的执行被暂停,这可能会影响程序的性能。
因此,
在多线程编程中,应该尽量避免阻塞线程。
可以使用异步操作、回调函数等机制来避免阻塞线程。
5. 使用原子操作:原子操作是一种不可中断的操作,它可以在多线程环境中安全地使用。
通过使用原子操作,可以避免多个线程同时修改同一份数据时出现数据竞争的问题。
6. 使用线程局部存储:线程局部存储是一种为每个线程分配独立存储空间的机制。
通过使
用线程局部存储,可以避免多个线程之间共享数据,从而避免数据竞争的问题。
7. 使用智能指针:智能指针是一种自动管理的指针,它可以自动释放内存,避免内存泄漏
的问题。
在多线程编程中,应该使用智能指针来管理动态分配的内存,避免多个线程同时操作同一块内存区域时出现数据竞争的问题。
以上是一些常见的C++多线程编程技巧,通过合理地运用这些技巧,可以编写出高效、稳定的多线程程序。
vc++2019 多线程编程例子
vc++2019 多线程编程例子当你在Visual Studio 2019中使用C++进行多线程编程时,你可以使用C++11标准中引入的`<thread>` 头文件来创建和管理线程。
以下是一个简单的例子,演示如何在VC++2019中使用多线程:```cpp#include <iostream>#include <thread>// 函数,将在新线程中运行void threadFunction(int id) {std::cout << "Thread " << id << " is running.\n";}int main() {// 启动三个线程std::thread t1(threadFunction, 1);std::thread t2(threadFunction, 2);std::thread t3(threadFunction, 3);// 等待线程完成t1.join();t2.join();t3.join();std::cout << "All threads have completed.\n";return 0;}```在这个例子中,`threadFunction` 函数将在新线程中运行,并且`main` 函数启动了三个不同的线程。
使用`join` 来等待线程的完成。
请确保在项目属性中的C++ 语言标准设置为C++11 或更高版本,以便支持`<thread>` 头文件。
在Visual Studio中,你可以通过右键单击项目,选择"属性",然后在"C/C++" -> "语言" 中设置"C++ 语言标准"。
记得在多线程编程中要小心处理共享资源,以避免竞态条件和其他并发问题。
多线程编程的常见问题和解决方法
多线程编程的常见问题和解决方法多线程编程是同时运行多个线程的编程模型,可以提高程序的并发性和响应性。
然而,多线程编程也会带来一些常见问题,如竞态条件、死锁、活锁、饥饿等。
下面是一些常见的问题和解决方法。
1.竞态条件竞态条件是指多个线程对共享资源进行访问和修改时的不确定性结果。
解决竞态条件的方法有:-使用互斥锁(mutex):通过确保一次只有一个线程能够访问共享资源,来避免竞态条件。
-使用信号量(semaphore):通过限制同时访问共享资源的线程数量来避免竞态条件。
-使用条件变量(condition variable):通过让线程等待某个条件满足,再进行访问共享资源,来避免竞态条件。
2.死锁死锁是指多个线程互相等待对方释放资源,导致系统无法继续执行的状态。
解决死锁的方法有:-避免使用多个锁:尽可能减少锁的数量,或者使用更高级的同步机制如读写锁(read-write lock)。
-破坏循环等待条件:对资源进行排序,按序请求资源,避免循环等待。
-使用超时机制:在一定时间内等待资源,如果超时则丢弃请求,避免无限等待。
3.活锁活锁是指多个线程在不停地改变自己的状态,但无法向前推进。
解决活锁的方法有:-引入随机性:当多个线程同时请求资源时,引入随机性来打破死锁的循环。
-重试策略:如果发生活锁,暂停一段时间后重新尝试执行操作。
4.饥饿饥饿是指某个线程由于优先级或其他原因无法获得资源,导致无法继续执行。
解决饥饿的方法有:-使用公平锁:确保每个线程获得资源的机会是公平的,避免某个线程一直无法获得资源。
-调整线程优先级:提高饥饿线程的优先级,使其有机会获得资源。
5.数据竞争数据竞争是指多个线程同时对共享数据进行读写操作,导致不确定的结果。
解决数据竞争的方法有:-使用互斥锁:通过确保一次只有一个线程能够访问共享数据,来避免数据竞争。
-使用原子操作:使用原子操作来保证共享数据的原子性,避免数据竞争。
6.上下文切换开销多线程编程会引入上下文切换开销,导致性能下降。
多线程的三种实现方式
多线程的三种实现方式多线程是指程序中同时运行多个线程的机制,可以提高程序的并发性和效率。
在实际的开发过程中,有三种常见的多线程实现方式:继承Thread类、实现Runnable接口和使用线程池。
一、继承Thread类继承Thread类是实现多线程的一种简单方式。
具体步骤如下:1. 定义一个继承自Thread的子类,重写run方法,该方法在新线程中执行。
2. 在主线程中创建子线程的实例,并调用其start方法启动线程。
下面是一个简单的示例代码:```class MyThread extends Threadpublic void rufor (int i = 0; i < 10; i++)System.out.println("Thread-1: " + i);}}public class Mainpublic static void main(String[] args)MyThread thread = new MyThread(;thread.start(;for (int i = 0; i < 10; i++)System.out.println("Main Thread: " + i);}}```在上述代码中,MyThread继承自Thread类,并重写了run方法,在run方法中打印10次当前线程的名称与循环变量的值。
在主线程中创建MyThread的实例,并调用其start方法启动子线程,然后主线程中也打印10次循环变量的值。
运行以上代码,可以看到两个线程并发执行,输出结果交替显示。
二、实现Runnable接口实现Runnable接口是另一种实现多线程的方式,相比继承Thread类,这种方式可以更好地解决Java单继承的限制,增强程序的扩展性和复用性。
具体步骤如下:1. 定义一个类实现Runnable接口,重写run方法,该方法在新线程中执行。
delphi多线程编程
◆delphi多线程编程之一create和Free◆(调试环境:Delphi2007+WinXPsp3例程Tst_Thread.dpr)Google搜到线程的例子都是那个画图的,猛禽那个多线程又太过高深(对于我这一滴水来说),万一老师开线程的博还是要等。
只有自己看着《Delphi5开发人员指南》中文版PDF一步一步来弄懂些初步的东西,到时候可以跟上万一老师的课程。
一、创建:1、直接书写:unit Unit1;interfaceuses Classes;TMyThead=class(TThread)private{Private declarations}protectedprocedure Execute;override;end;implementation{用鼠标放在上面的TMyThead上按ctrl+alt+c直接自动生成下面的}procedure TMyThead.Execute;begininherited;end;2、在File菜单的New—Others—Delphi Files里面选Thread Object,出来一个对话框,你在Thread名字里填TMyThread后,就会自动生成一个新的Unit2,里面的内容和上面一样。
二、简单例子:(例程:Tst_Thread.dpr)在一个Form上放3个按钮和一个Memo,然后加上下面这段。
TMyThead=class(TThread)private{Private declarations}protectedprocedure Execute;override;end;varForm1:TForm1;m:integer;implementation{$R*.dfm}{TMyThead}function Func1(const n:Integer):Integer;//定义一个耗时函数来运行beginResult:=Round(abs(Sin(Sqrt(n))));end;procedure TMyThead.Execute;vari:integer;beginfor i:=0to20000000doinc(m,Func1(i));//m全局变量end;procedure TForm1.Button1Click(Sender:TObject);vari:integer;beginfor i:=0to20000000doinc(m,Func1(i));//m全局变量end;procedure TForm1.Button2Click(Sender:TObject);varMyThread:TMyThead;beginm:=0;MyThread:=TMyThead.Create(False);end;procedure TForm1.Button3Click(Sender:TObject);beginMemo1.Lines.Add('ok'+inttostr(m));end;end.Button1Click后,Button3要过好几秒才能按下(嘿嘿,我的机子好,书上的例子i才200万,我加到20 00万Button3才延迟几秒)。
C语言中的多线程编程技巧
C语言中的多线程编程技巧在C语言中,多线程编程是一种常见的技术,能够充分发挥多核处理器的性能优势,提高程序的效率。
以下是一些在C语言中进行多线程编程时常用的技巧:1. 创建线程:在C语言中,可以使用pthread库来创建线程。
首先需要包含< pthread.h>头文件,并定义一个线程的函数,通过pthread_create函数创建线程。
例如,可以使用以下代码创建一个线程:```#include <pthread.h>void* thread_func(void* arg) {// 线程的具体执行内容return NULL;}int main() {pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);// 主线程的执行内容pthread_join(tid, NULL); // 等待线程结束return 0;}```2. 线程同步:在多线程编程中,需要注意线程间的数据共享和访问问题。
可以使用互斥锁(pthread_mutex_t)来保护共享数据,避免多个线程同时访问造成数据混乱。
另外,还可以使用条件变量(pthread_cond_t)来进行线程间的同步和通信。
例如,可以使用以下代码实现线程同步:```#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t cond;int count = 0;void* producer(void* arg) {while (1) {pthread_mutex_lock(&mutex);count++;pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_cond_signal(&cond); // 唤醒消费者线程}return NULL;}void* consumer(void* arg) {while (1) {pthread_mutex_lock(&mutex);while (count == 0) {pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待生产者线程 }count--;pthread_mutex_unlock(&mutex);}return NULL;}int main() {pthread_t producer_tid, consumer_tid;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_cond_init(&cond, NULL);pthread_create(&producer_tid, NULL, producer, NULL);pthread_create(&consumer_tid, NULL, consumer, NULL);// 主线程的执行内容pthread_join(producer_tid, NULL);pthread_join(consumer_tid, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);pthread_cond_destroy(&cond);return 0;}```3. 线程池:在多线程编程中,可以使用线程池来管理线程的创建和销毁,提高程序的性能和效率。
软件性能优化的多线程编程技巧(二)
软件性能优化的多线程编程技巧随着计算机技术的飞速发展,多线程编程成为软件开发不可或缺的重要技巧。
多线程可以提升软件性能,使之更有效率。
本文将探讨一些软件性能优化的多线程编程技巧,帮助开发人员提高软件的执行速度和响应能力。
一、合理利用并发性多线程编程最重要的目标是充分利用并发性。
合理设计和管理多个线程的执行可以最大限度地发挥多核处理器的性能优势。
下面是几个实用的技巧。
1.任务划分和分配:将任务划分成小的独立单元,并分配给不同的线程执行。
这种方式可以实现任务的并行执行,提高整体执行速度。
例如,在图像处理过程中,可以将图片分割成多个区域,每个线程负责处理一个区域。
2.避免共享资源的竞争:共享资源的竞争是多线程编程中常见的问题。
为了避免竞争,可以采用锁机制或使用无锁数据结构。
锁机制可以确保同一时间只有一个线程能够访问共享资源,但锁的过多使用可能导致性能瓶颈。
无锁数据结构可以实现并发读写操作,提高性能。
3.任务调度和优先级管理:合理的任务调度和优先级管理可以确保各个线程按照一定的次序执行,从而提高系统的响应能力。
可以根据任务的重要性和紧迫程度设置不同的优先级,确保重要的任务优先处理。
二、并发控制和同步机制在多线程编程中,正确的并发控制和同步机制对于保证软件性能至关重要。
下面是一些常用的并发控制和同步机制。
1.互斥锁:互斥锁可以确保在同一时间只有一个线程能够访问共享资源。
通过在代码中使用互斥锁,可以避免多个线程同时修改相同的数据,确保数据的一致性。
2.条件变量:条件变量用于实现线程间的通信和同步。
通过条件变量,可以使一个线程等待另一个线程满足某个条件后再继续执行。
条件变量可以有效地控制线程的执行顺序,避免不必要的等待和资源浪费。
3.信号量:信号量是一种用于同步线程的计数器。
可以通过信号量控制对共享资源的访问,限制同时访问的线程数量。
信号量的使用可以有效地避免资源的竞争和冲突。
三、线程池技术线程池技术是一种管理和复用线程资源的有效方式。
c语言代码实现三个线程循环打印abc,重复50 次
c语言代码实现三个线程循环打印abc,重复50 次文章标题:深入探讨C语言代码实现三个线程循环打印ABC,重复50次的实现与优化一、引言在实际编程中,多线程的应用已经越来越普遍。
而在C语言中实现多线程的代码也是必不可少的。
本文将深入探讨C语言代码如何实现三个线程循环打印ABC,并重复50次的实现方式,并对其进行优化。
二、基本实现我们需要定义三个线程,分别用来打印A、B、C。
我们可以使用C语言中的pthread库来实现多线程。
我们通过互斥锁和条件变量来确保线程顺序打印ABC,并且循环重复50次。
在具体实现时,我们可以采用如下的基本逻辑:```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;int count = 0;void *printA(void *param) {for (int i = 0; i < 50; i++) {pthread_mutex_lock(&mutex);while (count % 3 != 0) {pthread_cond_wait(&cond, &mutex); }printf("A");count++;pthread_cond_signal(&cond);pthread_mutex_unlock(&mutex);}pthread_exit(0);}void *printB(void *param) {for (int i = 0; i < 50; i++) {pthread_mutex_lock(&mutex);while (count % 3 != 1) {pthread_cond_wait(&cond, &mutex); }printf("B");count++;pthread_cond_signal(&cond);pthread_mutex_unlock(&mutex);}pthread_exit(0);}void *printC(void *param) {for (int i = 0; i < 50; i++) {pthread_mutex_lock(&mutex);while (count % 3 != 2) {pthread_cond_wait(&cond, &mutex); }printf("C");count++;pthread_cond_signal(&cond);pthread_mutex_unlock(&mutex);}pthread_exit(0);}int main() {pthread_t threadA, threadB, threadC;pthread_create(&threadA, NULL, printA, NULL);pthread_create(&threadB, NULL, printB, NULL);pthread_create(&threadC, NULL, printC, NULL);pthread_join(threadA, NULL);pthread_join(threadB, NULL);pthread_join(threadC, NULL);return 0;}```上述代码实现了三个线程循环打印ABC,并重复50次的基本功能。
c++ 多线程的实现方式
c++ 多线程的实现方式在C++中,有多种方式可以实现多线程。
以下是其中几种常用的实现方式:1. 使用<thread>库:C++11标准引入了<thread>库,使得多线程编程变得更加容易。
可以通过创建std::thread对象来创建并启动新线程。
```cpp#include <iostream>#include <thread>void myThreadFunc() {// 线程执行的代码// ...}int main() {std::thread myThread(myThreadFunc); // 创建新线程myThread.join(); // 等待线程执行完成return 0;}```2. 使用OpenMP库:OpenMP是一种支持并行计算的开发库,可以用于在C++代码中实现多线程。
```cpp#include <iostream>#include <omp.h>void myThreadFunc() {// 线程执行的代码// ...}int main() {#pragma omp parallel{myThreadFunc(); // 并行执行myThreadFunc函数}return 0;}```3. 使用POSIX线程库:POSIX线程库是一种跨平台的多线程库,可以在包括Linux在内的许多操作系统上使用。
```cpp#include <iostream>#include <pthread.h>void* myThreadFunc(void* arg) {// 线程执行的代码// ...return nullptr;}int main() {pthread_t myThread;pthread_create(&myThread, nullptr, myThreadFunc, nullptr); // 创建新线程pthread_join(myThread, nullptr); // 等待线程执行完成return 0;}```以上是几种常见的C++多线程实现方式。
软件性能优化的多线程编程技巧(十)
软件性能优化的多线程编程技巧随着计算机科技的不断发展,软件应用的功能需求也越来越复杂。
为了更好地满足用户需求,提高软件的性能成为了重要的课题之一。
多线程编程技巧,作为提高软件性能的有效手段之一,越来越受到开发者的关注。
本文将介绍一些相关的多线程编程技巧,帮助开发者更好地优化软件性能。
一、任务划分与分工在进行多线程编程时,任务划分与分工是必不可少的一步。
合理划分任务,将不同任务分配给不同的线程,可以更好地利用系统资源。
常见的任务划分方式包括任务层级划分、功能模块划分等。
通过任务划分与分工,可以避免不同线程之间的冲突与竞争,提高软件运行效率。
二、线程通信与同步在多线程编程中,线程之间的通信与同步是一个重要的问题。
通常情况下,多个线程共享相同的资源,为了避免资源竞争和数据不一致的情况发生,需要采取合适的线程通信与同步机制。
常用的线程通信与同步方式包括互斥锁、条件变量、信号量等。
通过正确地使用这些机制,可以保证线程之间的有序执行,避免数据冲突,并提高软件性能。
三、任务调度与优先级任务调度与优先级是多线程程序中的关键问题之一。
合理安排线程的优先级,可以确保重要任务的及时执行,提高软件响应速度。
同时,在多线程环境下,任务的执行顺序会受到多个线程的竞争影响,因此合理的任务调度策略也是提高软件性能的关键之一。
常见的调度策略包括先来先服务,最短作业优先,以及优先级调度等。
通过合理地选择和组合这些调度策略,可以提高软件的整体性能。
四、资源管理与优化在多线程编程中,资源管理和优化是至关重要的。
对于系统资源的合理分配与使用,可以避免资源浪费和冲突。
常见的资源管理技巧包括内存管理、线程池的使用、以及资源回收等。
通过合理地管理和优化系统资源,可以提高软件的运行效率,降低系统负载。
五、并行计算与负载均衡并行计算是多线程编程的重要应用之一。
通过将任务分解为多个独立的子任务,并由不同的线程并行处理,可以提高软件的计算速度。
同时,负载均衡也是提高软件性能的关键。
Java多线程编程技巧详解
Java多线程编程技巧详解Java是一种广泛使用的编程语言,而多线程编程则是Java中一个重要的开发领域。
在多线程编程中,开发者需要了解并掌握一定的技巧,以避免线程之间的冲突和死锁等问题。
本文将详细介绍Java多线程编程的常用技巧,帮助开发者轻松掌握多线程编程的精髓。
一、线程的创建与启动1. 继承Thread类创建线程:直接继承Thread类,并覆盖run()方法实现线程主体。
```public class MyThread extends Thread{public void run(){//线程执行体}}MyThread myThread = new MyThread();myThread.start();```2. 实现Runnable接口创建线程:实现Runnable接口,并在类中实例化一个Thread对象。
```public class MyRunnable implements Runnable{public void run(){//线程执行体}}MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();Thread thread = new Thread(myRunnable);thread.start();```二、线程的处理与管理1. 同步方法:synchronized关键字用于保护共享数据不被多个线程同时访问。
```public class SynchronizedDemo implements Runnable {private int count;public synchronized void run() {for(int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+(count++));}}}SynchronizedDemo target = new SynchronizedDemo();Thread thread1 = new Thread(target, "A");Thread thread2 = new Thread(target, "B");thread1.start();thread2.start();```2. 锁对象:使用互斥锁对象来控制线程访问共享资源的方式。
《如何使用C语言实现多线程编程?》
《如何使用C语言实现多线程编程?》使用C语言实现多线程编程是一种强大的方法,它可以使程序更加高效、多样化,并可以完成更复杂的任务。
本文将介绍如何使用C语言实现多线程编程。
一、准备工作在开始使用C语言实现多线程编程之前,需要准备一些相关的资源,其中包括编程所需的适当的硬件和软件设备,多线程同步编程所需的程序库,以及使用C语言实现多线程编程所需的支持库。
二、编写并启动多线程程序使用C语言实现多线程编程的关键是,开发人员需要利用程序库和支持库,编写实现具体功能的代码。
比如,开发人员可以利用POSIX线程库,编写使用pthread_create()函数的多线程程序;可以利用Windows线程库,编写使用CreateThread()函数的多线程程序;也可以利用OpenMP线程库,编写使用omp_set_num_threads()函数的多线程程序。
三、运行多线程程序完成了多线程程序的编写,开发人员需要使用C语言的编译器,将多线程程序编译为可执行程序,然后使用操作系统的任务管理器,将多线程程序载入内存,进而启动多线程程序,使其正常运行。
四、检查多线程程序的运行状态开发人员可以使用操作系统提供的任务管理器,对多线程程序的运行状态进行实时检查,以确保多线程程序的正确性,并尽量避免出现无意义的多线程并发运行,以及多线程状态的混乱。
五、在多线程程序中使用同步如果多线程程序中的多个线程要访问同一个共享变量,开发人员需要使用同步技术,保证多个线程之间的数据操作是正确和可靠的。
支持这种技术的有Mutexes(互斥)、Semaphores(信号量)、Condition Variables(条件变量),以及Read/Write Lock(读/写锁)等。
总之,使用C语言实现多线程编程可以使程序更加高效、多样化,并可以完成更复杂的任务。
开发人员需要做好准备工作,编写并启动多线程程序,运行多线程程序,检查多线程程序的运行状态,以及在多线程程序中使用同步,来实现多线程编程。
movetothread详解
movetothread详解多线程编程是一种常见的编程方式,能够提高程序的效率和性能,其中一个核心概念是`moveToThread`。
`moveToThread`是Qt框架中的一个方法,用于将某个对象移动到指定的线程中执行。
在多线程编程中,一个线程通常有一个事件循环(event loop),用于接收和处理事件。
当一个对象执行耗时的操作时,如果不将其移动到其他线程中执行,会导致主线程阻塞,使得用户界面无响应。
为了避免这种情况,我们可以使用`moveToThread`方法将耗时的操作放在其他线程中执行,从而保持主线程的响应性。
使用`moveToThread`方法将一个对象移动到其他线程中的步骤如下:1. 创建一个新的线程,通过`QThread`类实现。
2. 将需要移动的对象通过`moveToThread`方法移动到新线程中。
3. 在新线程中重新实现对象的业务逻辑,确保所有相关的操作都在新线程中执行。
4. 启动新线程,开始执行移动后的对象逻辑。
`moveToThread`方法的关键是将对象的事件循环与对应线程的事件循环绑定起来,使得对象运行在指定的线程中。
这样,对象就能在自己的线程中接收和处理事件,而不会阻塞主线程的事件循环。
需要注意的是,`moveToThread`方法只是将对象移动到新线程中执行,但并不代表对象的内存空间发生了移动。
对象在内存中的位置不变,只是事件循环的执行环境发生了改变。
使用`moveToThread`方法需要特别小心一些细节。
例如,当对象执行耗时操作时,需要处理线程间的同步问题。
可以使用信号与槽机制或者其他线程间通信的方式进行数据传递。
此外,需要注意不要在对象的析构函数中访问被移动到其他线程的对象,否则可能导致程序崩溃或产生未定义的行为。
在总结一下,`moveToThread`是多线程编程中一个重要的方法,用于将对象移动到其他线程中执行。
通过合理地使用`moveToThread`,我们可以提升程序的性能和响应性,使得长时间的耗时操作不会阻塞主线程,从而提升用户体验。
C++多线程编程调试技巧
C++多线程编程调试技巧上个月,我在《ThreadPool分析》一文中介绍了如何构建ThreadPool进行多线程编程,大家在进行多线程编程过程中,肯定会发现多线程调试比较困难。
本系列中将详细的介绍两种方法来调试多线程程序:一种自然是使用GDB,另一种是使用gcc的内置函数打印程序调用的帧栈来调试程序。
GDBgdb是Unix下用来调试C和C++程序的常用的调试器.它使你能在程序运行时观察程序的内部结构和内存的使用情况。
但在多线程编程过程中很多程序问题出在启动阶段,而且很难使用gdb进行调试,我们可以采用手工插入以下辅助代码暂停程序运行do{int flag=1;while(ff)slleep(1);}while(0)用gdb附到暂停的进程上去,再在gdb中执行(gdb)set var flag=0是程序继续执行,我们就可以开始对程序进行调试。
在gdb中我们可以使用(gdb)info threads来显示当前进程中执行的所有线程;通过(gdb)thread来切换当前线程到线程thnum;并通过set scheduller-locking on来修改OS线程调度器的策略,指定只有当前线程才能运行,来锁定调度器。
下一章《C++多线程编程调试技巧(二)》将向大家介绍如何使用gcc内置函数打印线程的函数栈,来调试程序由于程序中函数的调用是存储在内存栈中,本章通过介绍使用gcc的内置函数(见以下)来打印函数栈,来显示函数的调用的层次关系,来调试程序。
__builtin_return_address():此函数返回当前函数或其调用函数的返回地址__builtin_frame_address():返回调用函数的帧地址void*stack[4];_stack[0]=__builtin_return_address(1);if(__builtin_frame_address(2)==static_cast(NULL)){_stack[1]=NULL;}else{_stack[1]=__builtin_return_address(2);if(__builtin_frame_address(3)==static_cast(NULL)){_stack[2]=NULL;}else{_stack[2]=__builtin_return_address(3);if(__builtin_frame_address(4)==static_cast(NULL)){_stack[3]=NULL;}else_stack[3]=__builtin_return_address(4);}}以上代码就是将函数调用栈每一帧的地址保存在stack数组中,再将地址打印出来,我们可以通过启动gdb,执行(gdb)list address。
pthreads指南
多线程编程::用线程提高效率(pthreads指南)序言如今绝大多数的代码都是线性执行的.我们说到线性和线性化的指的是什么呢?简单说,就是代码是指令一条接着一条在单片机里执行的,无视了许多为程序提供的可能可用的资源.如果程序执行了一个阻塞调用的话,程序的总体效率会大大降低.为什么绝大多数程序都是线性的?一个可能的原因是程序员可用的机器中单处理器系统占据了相对的优势.绝大多数情况下,在一台单处理器的机器上让一个程序多线程化不会获得足够的好处,也不值得为之花去大量的时间和劳力.另外一个可能是绝大多数人都以线性的方式思考问题.并行思考不是件天生就会的事情也一点不简单.但是,时代变了,大量关于多线程的论文发表出来.有人在鼓吹多线程的使用,也有人持反对意见.随着对称多进程机器越来越受欢迎,编写多线程代码也成为一项值得学习的技能.我们会在一点理论介绍后进入多线程的世界.我们会先检验线程同步原理,然后给出如何使用POSIX pthreads的指南.最后,我们会以线程效率和一个多进程编程的概要结束本文.什么是线程?Part I :: 定义那不是你用来穿针眼的线吗?是的.那它怎么和编程联系起来了?把针想象成CPU(或轻量级线程)然后程序中的线程是针上的线。
如果你有两个针却只有一根线,比起把线剪成两段来使用两颗针而言,这样完成这项工作你需要花费更多的时间。
把这个比方再扩展一下,如果一颗针要缝一个钮扣(I/O阻塞),即使这项工作要耗去4小时,另外一颗针也能同时做别的有用的工作。
如果你只用一颗针,你会整整迟4小时!既然我们已经在头脑中画出了缝针,让我们进一步联想到更具体的事情。
一个线程是一个可以和别的线程并行执行的指令序列[]。
他们不是进程,而是可执行的轻量级线程。
这似乎是一个递归定义但它确实是有意义的。
程序的线程并不是完整的进程,而是同时执行(或并行执行)的较小的进程部分。
因此我们使用了轻量级这个词。
Part II::操作系统支持你不能期待一个多线程的程序在一个不支持多线程的系统内核上运 行。
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mutext_unlock(&lock);
win=malloc(sizeof(*win));
create_window(win,…);
thr_setspecific(mywindow_key,win);
Thr_create(0,0,fetch,&result,0,&helper);
/* do something else for a while */
Thr_join(helper,0,&status);
/* it's now safe to use result*/
程可以访问它的私有窗口。所以,对mywindow的操作就象是直接操作线程私有
数据一样。
Code Example 2-4 显示了怎样设置
Code Example 2-4 初始化TSD
Void make_mywindow(void){
FILE **win;
Static int once=0;
输出参数win传递给它。
Code Example 2-3 将全局参考转化为私有参考
#define mywindow _mywindow()
thread_key_t mywindow_key;
FILE * _mywindow(void){
FILE *win;
#include
int thr_setspecific(thread_key_t key,void *value);
thr_setspecific()为由key指定的TSD关键字绑定一个与本线程相关的值。
返回值--thr_setspecific在正常执行后返回0,其他值意味着错误。在以
2.1.9简单的例程
在例子2-1里,一个运行在顶部的线程,创建一个辅助线程来执行fetch过程,
这个辅助过程涉及到复杂的数据库查询,需要较长的时间。主线程在等待结果的
时候还有其他事情可做。所以它通过执行thr_join()来等待辅助过程结束。
操作结果被当作堆栈参数传送,因为主线程等待spun-off线程结束。在一般
Static mutex_t lock;
Mutex_lock(&lock);
If (!once){
Once=1;
Thr_keycreate(&mywindow_key,free_key);
例程2-2是从一个多线程程序中摘录出来的。这段代码可以被任意数量的线
程执行,但一定要参考两个全局变量:errno和mywindow,这两个值是因线程而
异的,就是说是线程私有的。
Code Example 2-2 线程专有数据--全局且私有的
Body(){
……
while(srite(fd,buffer,size)==-1){
意义上,用malloc()存储数据比通过线程的堆栈来存储要好一些。????
Code Example 2-1 A Simple Thrhar int result;
Thread_t helper;
Int status;
· thr_keycreate()--创建关键字
· thr_setspecific()--将一个线程绑定在一个关键字上
· thr_getspecific()--存储指定地址的值
2.1.10.1 thr_keycreate(3T)
thr_keycreate()在进程内部分配一个标识TSD的关键字。关键字是进程内
Thr_getspecific(mywindow_key,&win);
Return(win);
}
void thread_start(…){
…
make_mywindow();
如果thr_keycreate()成功返回,分配的关键字被存储在由keyp指向的区
域里。调用者一定要保证存储和对关键字的访问被正确地同步。
一个可选的析构函数,destructor,可以和每个关键字联系起来。如果一
个关键字的destructor不空而且线程给该关键字一个非空值,在线程退出时该
…
}
变量mywindow标识了一类每个线程都有私有副本的变量;就是说,这些变量
是线程专有数据。每个线程调用make_mywindow()来初始化自己的窗口,并且生
成一个指向它的实例mywindow。
一旦过程被调用,现成可以安全地访问mywindow,在_mywindow函数之后,线
数给其第一个参数赋一个唯一的值。第二个参数是一个析构函数,用来在线程
终止后将TSD所占的空间回收。
下一步操作是给调用者分配一个TSD的实例空间。分配空间以后,调用
create_window过程,为线程建立一个窗口并用win来标识它。最后调用
thr_setspecific(),把win(即指向窗口的存储区)的值与关键字绑在一起。
一个特殊类型--线程专有数据(TSD)。非常类似与全局数据,只不过它是线程
私有的。
TSD是以线程为界限的。TSD是定义线程私有数据的唯一方法。每个线程专有
数据项都由一个进程内唯一的关键字(KEY)来标识。用这个关键字,线程可以
来存取线程私有的数据。
维护TSD的方法通过以下三个函数进行:
下情况发生时,函数失败并返回相关值。
ENOMEM 内存不够
EINVAL 关键字非法
2.1.10.3 Thr_getspecific(3T)
#include
int thr_getspecific(thread_key_t key,void **valuep);
}
void fetch(int * result){
/*fetch value from a database */
*result=value;
thr_exit(0);
}
2.1.10维护线程专有数据
单线程C程序有两种基本数据--本地数据和全局数据。多线程C程序增加了
做完这一步,任何时候线程调用thr_getspecific(),传送全局关键字,
它得到的都是该线程在调用thr_setspecific时与关键字绑定的值。
如果线程结束,在thr_keycreate()中建立的析构函数将被调用,每个析构
函数只有在终止的线程用thr_setspecific()为关键字赋值之后才会执行。
}
}
………
}
本线程的系统错误代码errno可以通过线程的系统调用来获得,而不是通过
其他线程。所以一个线程获得的错误码与其他线程是不同的。
变量mywindow指向一个线程私有的输入输出流。所以,一个线程的mywindow
}
void freekey(void *win){
free(win);
}
首先,给关键字mywindow_key赋一个唯一的值。这个关键字被用于标识
TSD。所以,第一个调用make_mywindow的线程调用thr_keycreate(),这个函
和另外一个线程是不同的,因而最终体现在不同的窗口里。唯一的区别在于线程
库来处理errno,而程序员需要精心设计mywindow。
下面一个例子说明了mywindow的设计方法。处理器把mywindow的指针转换
成为对_mywindow过程的调用。
然后调用thr_getspecific(),把全程变量mywindow_key和标识线程窗口的
if(errno!=EINTR){
fprintf(mywindow,"%s\n",
strerror(errno));
exit(1);
析构函数被调用,使用当前的绑定值。对于所有关键字的析构函数执行的顺序
是不能指定的。
返回值--thr_keycreate()在正常执行后返回0,其他值意味着错误。在以
下情况发生时,函数失败并返回相关值。
EAGAIN 关键字的名字空间用尽
ENOMEM 内存不够
2.1.10.2 Thr_setspecific(3T)
thr_getspecific()将与调用线程相关的关键字的值存入由valuep指定的区
域。
返回值--thr_getspecific()在正常执行后返回0,其他值意味着错误。在
以下情况发生时,函数失败并返回相关值。
EINVAL 关键字非法。
2.1.10.5 全局和私有的线程专有数据
部唯一的,所有线程在创建时的关键字值是NULL。
一旦关键字被建立,每一个线程可以为关键字绑定一个值。这个值对于绑
定的线程来说是唯一的,被每个线程独立维护。
#include
int thr_keycreate(thread_key_t keyp,
void (*destructor)(void *value);