linux下的多线程编程常用函数
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。
linux多线程 pthread常用函数详解
linux多线程pthread常用函数详解Linux多线程是指在Linux操作系统中运行的多个线程。
线程是执行程序的基本单位,它独立于其他线程而存在,但共享相同的地址空间。
在Linux中,我们可以使用pthread库来实现多线程程序。
本文将详细介绍pthread库中常用的函数,包括线程的创建、退出、同步等。
一、线程创建函数1. pthread_create函数pthread_create函数用于创建一个新线程。
其原型如下:cint pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void*(*start_routine) (void *), void *arg);参数说明:- thread:用于存储新线程的ID- attr:线程的属性,通常为NULL- start_routine:线程要执行的函数地址- arg:传递给线程函数的参数2. pthread_join函数pthread_join函数用于等待一个线程的结束。
其原型如下:int pthread_join(pthread_t thread, void retval);参数说明:- thread:要等待结束的线程ID- retval:用于存储线程的返回值3. pthread_detach函数pthread_detach函数用于将一个线程设置为分离状态,使其在退出时可以自动释放资源。
其原型如下:cint pthread_detach(pthread_t thread);参数说明:- thread:要设置为分离状态的线程ID二、线程退出函数1. pthread_exit函数pthread_exit函数用于退出当前线程,并返回一个值。
其原型如下:cvoid pthread_exit(void *retval);参数说明:- retval:线程的返回值2. pthread_cancel函数pthread_cancel函数用于取消一个线程的执行。
linux原子操作函数
linux原子操作函数Linux原子操作函数是一组用于实现多线程同步和互斥的函数。
在并发编程中,多个线程同时访问共享资源时,可能会导致数据的不一致或竞争条件的发生。
原子操作函数可以保证多线程之间的顺序性和一致性,从而避免了竞争条件的产生。
原子操作函数的特点是不可分割和不可中断,即在执行原子操作期间,不会被其他线程打断或者分割成多个步骤执行。
这种特性保证了原子操作的完整性,使多线程之间可以安全地共享资源。
Linux提供了多个原子操作函数,其中最常用的有以下几个:1. atomic_inc(原子增加):该函数用于对指定的整型变量进行原子递增操作。
它保证了递增操作的完整性,不会被其他线程打断或者分割成多个步骤执行。
该函数常用于实现计数器等功能。
2. atomic_dec(原子减少):与atomic_inc函数类似,该函数用于对指定的整型变量进行原子递减操作。
同样地,它也保证了递减操作的完整性。
3. atomic_add(原子加法):该函数用于对指定的整型变量进行原子加法操作。
它可以将一个给定的值原子地加到指定的变量上,保证了整个加法操作的完整性和一致性。
4. atomic_sub(原子减法):与atomic_add函数类似,该函数用于对指定的整型变量进行原子减法操作。
它可以将一个给定的值原子地从指定的变量上减去。
5. atomic_xchg(原子交换):该函数用于原子地交换两个指定的值。
它可以保证交换操作的完整性,不会被其他线程打断。
6. atomic_cmpxchg(原子比较并交换):该函数用于比较指定的变量的值与给定的期望值是否相等,如果相等则用新的值替换旧的值。
它是一种常用的原子操作,可以用于实现互斥锁等功能。
除了上述常用的原子操作函数外,Linux还提供了其他一些原子操作函数,如atomic_and、atomic_or、atomic_xor等,它们分别用于进行按位与、按位或和按位异或的原子操作。
linux interlockedincrement
linux interlockedincrement题目:Linux下的InterlockedIncrement函数及其应用引言:在多线程编程中,为了确保对共享资源的访问安全,我们需要使用同步机制来实现线程间的互斥访问。
而Linux提供了一系列的原子操作函数,其中之一就是InterlockedIncrement函数。
本文将详细介绍Linux下的InterlockedIncrement函数的使用方法以及其在多线程环境下的应用。
第一部分:InterlockedIncrement函数的概述(200-300字)InterlockedIncrement函数是Linux内核提供的原子操作函数之一,用于对变量进行原子递增操作。
它能够保证在多线程环境下,对共享资源的访问是互斥的,不会出现数据竞争的问题。
该函数的原型为“__attribute__((always_inline)) int32_tInterlockedIncrement(int32_t* addend)”。
其中,参数“addend”是一个指向要增加的变量的指针。
第二部分:InterlockedIncrement函数的使用方法(300-400字)1. 头文件引用要在程序中使用InterlockedIncrement函数,需要包含<linux/interrupt.h>头文件。
2. 函数调用在需要进行原子递增操作的地方,调用InterlockedIncrement函数即可。
例如:“InterlockedIncrement(&counter);”3. 返回值InterlockedIncrement函数会返回递增后的变量值。
第三部分:InterlockedIncrement函数的示例代码(400-500字)为了更好地理解InterlockedIncrement函数的使用方法,下面给出一个简单的示例代码。
c#include <linux/interrupt.h>#include <pthread.h>#include <stdio.h>int counter = 0;void* threadFunc(void* arg) {for (int i = 0; i < 100000; ++i) {InterlockedIncrement(&counter);}return NULL;}int main() {pthread_t thread1, thread2;pthread_create(&thread1, NULL, threadFunc, NULL);pthread_create(&thread2, NULL, threadFunc, NULL);pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);printf("Final count: d\n", counter);return 0;}上述代码中,我们创建了两个线程,每个线程都会调用threadFunc函数来递增counter变量的值。
Linux下多线程编程-Pthread与Semaphore的使用
简单的多线程编程Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口,称为pthread。
编写Linux下的多线程程序,需要使用头文件pthread.h,连接时需要使用库libpthread.a。
顺便说一下,Linux下pthread的实现是通过系统调用clone()来实现的。
clone ()是Linux所特有的系统调用,它的使用方式类似fork,关于clone()的详细情况,有兴趣的读者可以去查看有关文档说明。
下面我们展示一个最简单的多线程程序 example1.c。
/* example.c*/#include <stdio.h>#include <pthread.h>void thread(void){int i;for( i = 0;i < 3; i++ )printf("This is a pthread.\n");}int main(void){pthread_t id;int i,ret;ret = pthread_create( &id, NULL, (void *)thread, NULL );if ( ret!=0 ) {printf ("Create pthread error!\n");exit (1);}for( i = 0; i < 3; i++ )printf("This is the main process.\n");pthread_join(id,NULL);return (0);}我们编译此程序:gcc example1.c -lpthread -o example1运行example1,我们得到如下结果: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.再次运行,我们可能得到如下结果: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.前后两次结果不一样,这是两个线程争夺CPU资源的结果。
linux核心函数
linux核心函数Linux 内核是操作系统的核心部分,它提供了操作系统的核心功能,包括进程管理、内存管理、文件系统等。
Linux 内核的源代码中包含了大量的函数,用于实现各种操作系统的功能。
以下是一些Linux 内核中常见的核心函数,它们扮演着关键的角色:1.进程管理函数:–fork():创建一个新的进程。
–exec():在当前进程中执行一个新的程序。
–wait():等待子进程结束。
–exit():终止当前进程。
2.调度和任务管理函数:–schedule():进行进程调度。
–yield():主动让出CPU,将当前进程移动到就绪队列的末尾。
–wake_up_process():唤醒一个等待中的进程。
3.内存管理函数:–kmalloc():在内核中分配内存。
–kfree():释放内核中的内存。
–vmalloc():在虚拟地址空间中分配内存。
4.文件系统函数:–open():打开一个文件。
–read():从文件中读取数据。
–write():向文件中写入数据。
–close():关闭文件。
5.设备驱动函数:–register_chrdev():注册字符设备。
–unregister_chrdev():注销字符设备。
–request_irq():注册中断处理函数。
6.网络函数:–socket():创建套接字。
–bind():将套接字与地址绑定。
–listen():侦听传入连接请求。
–accept():接受传入的连接请求。
7.定时器和时钟函数:–timer_create():创建一个定时器。
–timer_settime():设置定时器的时间。
–gettimeofday():获取当前时间。
8.同步和互斥函数:–spin_lock():获取自旋锁。
–spin_unlock():释放自旋锁。
–mutex_lock():获取互斥锁。
–mutex_unlock():释放互斥锁。
这些函数仅仅是Linux 内核中众多函数的一小部分,Linux 内核的源代码非常庞大而复杂,包含了各种各样的功能和模块。
Linux多线程编程问题
Linux 多线程编程问题1重入问题传统的UNIX没有太多考虑线程问题,库函数里过多使用了全局和静态数据,导致严重的线程重入问题。
1.1–D_REENTRANT /-pthread和errno的重入问题。
所先UNIX的系统调用被设计为出错返回-1,把错误码放在errno中(更简单而直接的方法应该是程序直接返回错误码,或者通过几个参数指针来返回)。
由于线程共享所有的数据区,而errno是一个全局的变量,这里产生了最糟糕的线程重入问题。
比如:do {bytes = recv(netfd, recvbuf, buflen, 0);} while (bytes != -1 && errno != EINTR);在上面的处理recv被信号打断的程序里。
如果这时连接被关闭,此时errno应该不等于EINTR,如果别的线程正好设置errno为EINTR,这时程序就可能进入死循环。
其它的错误码处理也可能进入不可预测的分支。
在线程需求刚开始时,很多方面技术和标准(TLS)还不够成熟,所以在为了解决这个重入问题引入了一个解决方案,把errno定义为一个宏:extern int *__errno_location (void);#define errno (*__errno_location())在上面的方案里,访问errno之前先调用__errno_location()函数,线程库提供这个函数,不同线程返回各自errno的地址,从而解决这个重入问题。
在编译时加-D_REENTRANT就是启用上面的宏,避免errno重入。
另外-D_REENTRANT还影响一些stdio的函数。
在较高版本的gcc里,有很多嵌入函数的优化,比如把printf(“Hello\n”);优化为puts(“hello\n”);之类的,有些优化在多线程下有问题。
所以gcc引入了–pthread 参数,这个参数出了-D_REENTRANT外,还校正一些针对多线程的优化。
linux和windows通用的多线程方法
linux和windows通用的多线程方法
多线程是一种在计算机程序中处理多个相似或相关的任务的技术。
无论是在Linux还是Windows中,多线程的实现都是类似的。
以下是一些通用的多线程方法:
1. 创建线程:使用线程库中提供的函数,例如在Linux中使用pthread_create(),在Windows中使用CreateThread()。
2. 同步线程:使用同步机制来保护共享资源,例如在Linux中使用pthread_mutex_lock()和pthread_mutex_unlock(),在Windows 中使用CriticalSection。
3. 线程间通信:使用消息传递或共享内存等机制来实现线程间通信。
在Linux中,可以使用管道、共享内存和信号量等。
在Windows 中,可以使用命名管道和邮槽等。
4. 线程池:创建一个线程池来管理多个线程,这样可以避免频繁地创建和销毁线程,提高效率。
5. 轮询:使用循环不断地检查线程是否完成任务,从而避免阻塞主线程。
总的来说,多线程在Linux和Windows中的实现都是类似的,只要掌握了基本的多线程概念和方法,就可以在两个操作系统中进行开发。
fork函数 用法
fork函数用法**标题:fork函数用法详解****一、概述**fork函数是Unix/Linux操作系统中常用的系统调用之一,它用于创建一个新的进程,并返回新进程的进程ID。
这个函数是在调用进程中创建新进程的基础,可以在当前进程的基础上,生成一个新的子进程,父进程和子进程之间可以共享一些数据,但是也必须考虑并发环境中的安全问题。
**二、函数原型**在Unix/Linux系统中,fork函数的基本原型为:intfork(void)。
这个函数会在调用它的进程中创建一个新的进程,并返回两个值:新创建的子进程的进程ID和父进程的进程ID。
如果返回值为-1,则表示fork函数调用失败。
**三、使用场景**fork函数主要用于创建一个新的进程,该进程继承了父进程的环境和状态。
在多线程或多进程编程中,fork函数可以帮助我们更好地管理并发环境中的资源。
例如,在父进程中创建一个新的子进程来执行一些特定的任务,子进程可以继承父进程的一些资源(如打开的文件描述符),而父进程则可以继续执行其他任务。
**四、注意事项**在使用fork函数时,需要注意以下几点:1. fork函数会创建一个新的进程,并返回两个值。
因此,需要确保在调用fork函数之前已经正确地分配了足够的内存空间来保存返回的两个值。
2. fork函数创建的新进程与原进程共享一些资源(如打开的文件描述符),但也需要注意并发环境中的安全问题。
例如,需要确保在子进程中关闭父进程打开的文件描述符,以避免资源泄漏。
3. 在子进程中执行一些操作时,需要考虑到父进程的状态和环境。
例如,如果父进程正在等待某个条件成立(如某个文件被修改),则需要考虑到子进程是否会改变这个条件。
4. fork函数在创建新进程时,会复制一部分父进程的内存空间到新的子进程中。
因此,如果父进程的内存空间非常大,则创建子进程所消耗的时间和内存也会相应增加。
**五、示例代码**下面是一个简单的示例代码,展示了fork函数的使用方法:```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>int main() {pid_t pid; // 用于保存新创建的子进程的进程ID// 调用fork函数创建新进程pid = fork();// 判断fork函数是否成功if (pid < 0) {printf("Fork failed!\n");return 1;} else if (pid == 0) { // 子进程结束循环执行完毕后返回0,否则返回-1结束程序运行// 子进程代码段...while(1) { // 循环执行一些任务...} } else { // 父进程代码段...} // 父进程继续执行其他任务...}```六、总结**fork函数是Unix/Linux系统中的一个重要系统调用,用于在调用进程中创建一个新的子进程。
pthread_create和detach方法
pthread_create和detach方法在多线程编程中,`pthread_create` 和`pthread_detach` 是两个常用的函数,用于创建和分离线程。
本文将详细解释这两个函数的用法和注意事项。
### pthread_create`pthread_create` 是POSIX 线程库中的一个函数,用于在Linux 系统中创建一个新的线程。
其原型如下:```cint pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);```#### 参数说明- `pthread_t *thread`:输出参数,指向线程标识符的指针。
- `const pthread_attr_t *attr`:输入参数,指向线程属性的指针。
如果为`NULL`,则使用默认属性。
- `void *(*start_routine) (void *)`:函数指针,指向线程运行时的入口函数。
- `void *arg`:传递给`start_routine` 函数的参数。
#### 返回值- 成功:返回0。
- 失败:返回错误码。
#### 注意事项1.`pthread_create` 创建的线程默认是可结合的(joinable),即主线程可以通过`pthread_join` 来等待该线程结束并获取其返回值。
2.创建线程时,确保分配足够的空间给`pthread_t` 类型的变量。
### pthread_detach`pthread_detach` 函数用于将线程设置为分离状态(detached),这样线程终止后其资源会立即被回收,无需其他线程调用`pthread_join`。
其原型如下:```cint pthread_detach(pthread_t thread);```#### 参数说明- `pthread_t thread`:需要分离的线程标识符。
linux flush线程 参数
linux flush线程参数
在 Linux 系统中,"flush线程" 并非一个标准的术语。
如果你指的是刷新(flush)文件缓冲区的线程,通常与 I/O 操作有关。
以下是一些可能与刷新文件缓冲区有关的线程或参数:
1.fsync() 函数:在 C 语言中,fsync()函数用于强
制将文件描述符关联的文件数据和属性写入磁盘。
它通常在文件系统同步数据时使用。
在多线程环境中,需要小心确保正确
使用fsync()避免数据不一致性。
2.sync 系统调用:sync命令和sync()系统调用用于
将系统的缓存刷新到磁盘。
这可能在后台由系统定期执行,但
你也可以手动调用sync命令。
3.I/O 调度程序: Linux 中的 I/O 调度程序可能会涉
及到刷新缓冲区的工作。
例如,noop、cfq、deadline是一些
常见的 I/O 调度算法。
4.文件系统挂载参数:一些文件系统挂载参数可能会影
响刷新缓冲区的策略。
例如,ext4 文件系统支持
data=ordered、data=writeback等参数。
如果你有具体的上下文或者更详细的问题,可以提供更多信息,以便我能够提供更精确的帮助。
linux常用c函数
以下是Linux系统下常用的C函数:
printf() -输出函数,常用于打印文本和变量值。
scanf() -输入函数,用于从键盘读取输入数据。
malloc() -内存分配函数,用于在堆上分配指定大小的内存空间。
free() -内存释放函数,用于释放先前分配的内存空间。
strcpy() -字符串复制函数,用于将一个字符串复制到另一个字符串中。
strlen() -字符串长度函数,用于计算一个字符串的长度。
strcmp() -字符串比较函数,用于比较两个字符串是否相等。
memset() -内存设置函数,用于将指定内存区域设置为指定的值。
memcpy() -内存复制函数,用于将一个内存区域的内容复制到另一个内存区域中。
fopen() -文件打开函数,用于打开一个文件以进行读写操作。
fclose() -文件关闭函数,用于关闭先前打开的文件。
fgets() -从文件中读取一行数据的函数。
fputs() -将一行数据写入文件的函数。
fprintf() -格式化输出到文件的函数,类似于printf()。
fscanf() -格式化输入从文件中读取数据的函数,类似于scanf()。
linux线程间同步和互斥的方法
linux线程间同步和互斥的方法随着计算机技术的飞速发展,多线程应用已经变得越来越普遍。
在Linux操作系统中,多线程是一种强大的工具,它允许程序同时执行多个任务,从而提高系统的并发性和效率。
然而,多线程应用也带来了一些挑战,如线程间的同步和互斥问题。
本文将介绍Linux线程间同步和互斥的方法。
一、互斥(Mutex)互斥是最基本的同步机制之一,用于保护共享资源,防止多个线程同时访问同一资源而造成数据混乱。
在Linux中,可以使用pthread_mutex_t类型来创建互斥锁。
使用pthread_mutex_lock()函数来锁定互斥锁,确保同一时刻只有一个线程可以访问被保护的资源;使用pthread_mutex_unlock()函数来解锁互斥锁,允许其他线程访问该资源。
二、条件变量(ConditionVariable)条件变量是一种更复杂的同步机制,它允许一个或多个线程在满足某个条件时被唤醒。
在Linux中,可以使用pthread_cond_t类型来创建条件变量。
线程可以通过pthread_cond_wait()函数进入等待状态,直到条件满足时被唤醒。
使用pthread_cond_signal()或pthread_cond_broadcast()函数来通知其他等待的线程。
三、读写锁(Read-WriteLock)读写锁是一种更高效的同步机制,它允许多个读线程同时访问共享资源,但在写操作时只允许一个写线程访问。
在Linux中,可以使用pthread_rwlock_t类型来创建读写锁。
读线程可以同时获取读锁,而写线程必须获取写锁。
当写线程释放写锁时,读线程可以再次获取读锁。
这种机制可以提高并发性能,降低资源争用的开销。
四、信号量(Semaphore)信号量是一种用于控制并发访问的计数器。
它通常用于计数有限的资源数量,如文件描述符或磁盘空间。
在Linux中,可以使用sem_t 类型来创建信号量。
使用sem_wait()函数来减少信号量的值,表示消耗了一个资源;使用sem_post()函数来增加信号量的值,表示释放了一个资源。
kthread_create_worker参数
kthread_create_worker参数==============KThread_Create_Worker是一个用于创建工作线程的函数,它在Linux内核中常用于多线程编程。
该函数需要一些参数来指定线程的工作方式、工作队列、优先级等。
下面是一些常用的参数及其说明。
参数列表----* `kthread_name`:线程的名称,用于调试和识别。
* `entry_point`:指向线程函数入口的指针。
* `stack_size`:线程栈大小,用于指定线程栈的大小。
* `attr`:线程属性结构体,用于指定线程的工作队列、优先级等。
* `args`:传递给线程函数的参数。
参数说明----* `kthread_name`:这是一个字符串参数,用于指定线程的名称。
名称可用于调试和识别线程。
默认值是NULL。
* `entry_point`:这是一个指向线程函数入口的指针。
这个参数指定了线程开始执行的具体代码。
通常,这是一个已经定义好的函数,用于执行实际的工作任务。
* `stack_size`:这是一个整数参数,用于指定线程栈的大小。
这个参数对于某些特定的系统或者工作负载非常重要。
默认值是0,表示使用系统默认值。
* `attr`:这是一个结构体参数,用于指定线程的工作队列、优先级等属性。
该结构体包含了诸如工作队列、优先级、调度策略等字段。
具体的字段和含义可以参考Linux内核文档或者相关资料。
* `args`:这是一个指向传递给线程函数的参数的指针数组。
这个参数允许你在启动线程时传递一些额外的参数给线程函数。
使用示例----下面是一个简单的使用示例,展示了如何使用KThread_Create_Worker函数创建一个工作线程:```c#include <linux/kthread.h>#include <linux/module.h>#include <linux/moduleparam.h>#include <linux/completion.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/wait.h>#include <linux/sched.h>#include <linux/unistd.h>#include <linux/slab.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/time.h>#include <linux/uaccess.h>#include <linux/workqueue.h>#include <linux/ktime.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/kthread_worker.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/module.h>//模块信息库入口;使用注意版本冲突问题!可以考虑加入对应的导出声明或重定义模块入口问题!?在使用example关键字后一定别忘了带反斜杠(例:kernel/moduleparam)!)//@用户态读写内核空间的api都必须是函数原型或系统调用API的形式//(目前我只发现有些ioctl可以在内核空间转为文件I/O,但其上下文限制无法被其它系统调用支持!*)struct work_struct work; //声明work变量存储需要执行的函数操作,可扩展work_struct的工作队列等接口和具体实现! //@work_struct接口定义和实现!//@工作队列接口定义和实现! //@工作队列接口使用示例! //@work_struct接口使用示例! //@工作队列接口扩展示例! //@work_queue接口扩展示例! //@工作队列接口和具体实现扩展示例! //@work_struct接口和具体实现扩展示例! //@工作队列接口和work_struct接口的使用场景! //@work_queue接口的使用场景! //@work_queue接口扩展使用场景! //@work_struct接口扩展使用场景!int ret = kthread_create(&worker, NULL);if (ret) {printk(KERN_ERR "Failed to create worker thread.\n");return ret;}kthread_bind(worker, get_pid());printk(KERN_INFO "Created worker thread with PID %d.\n", worker->pid);return 0;}```。
linux多线程的实现方式
linux多线程的实现方式Linux是一种支持多线程的操作系统,它提供了许多不同的方式来实现多线程。
本文将介绍Linux多线程的几种实现方式。
1. 线程库Linux提供了线程库,包括POSIX线程库(Pthreads)和LinuxThreads。
Pthreads是一种由IEEE组织制定的标准线程库,它提供了一组线程API,可以在不同的操作系统上实现。
LinuxThreads 是Linux内核提供的线程实现,不同于Pthreads,它不是标准线程库,但具有更好的性能。
使用线程库可以方便地创建和管理线程,线程库提供了许多API 函数,例如pthread_create(),pthread_join(),pthread_mutex_lock()等,可以在程序中使用这些API函数来实现多线程。
2. 多进程在Linux中,多进程也是一种实现多线程的方式。
每个进程都可以有自己的线程,进程之间也可以通过IPC机制进行通信。
多进程的优点是可以更好地利用多核CPU,因为每个进程都可以在不同的CPU核心上运行。
但是,多进程的开销比多线程大,因为每个进程都需要拥有自己的地址空间和运行环境。
3. 线程池线程池是一种常见的多线程实现方式。
线程池中有多个线程可以处理任务,任务可以通过任务队列来进行分发。
当任务到达时,线程池中的线程会从任务队列中取出任务并处理。
线程池的优点是可以重复利用线程,减少创建和销毁线程的开销。
线程池还可以控制线程的数量,避免过多线程导致的性能下降。
4. 协程协程是一种轻量级线程,它不需要操作系统的支持,可以在用户空间中实现。
协程基于线程,但是不需要线程上下文切换的开销,因为协程可以在同一个线程内进行切换。
协程的优点是可以更好地利用CPU,因为不需要线程上下文切换的开销。
协程还可以更好地控制并发性,因为协程的切换是由程序员控制的。
总结Linux提供了多种实现多线程的方式,每种方式都有其优点和缺点。
在选择多线程实现方式时,需要考虑到应用程序的特点和需求,选择最适合的实现方式。
sleep()函数
sleep()函数sleep()函数是一种在Unix和Linux操作系统中常用的C语言库函数,它可以让程序暂停执行并进入休眠状态,直到指定的时间后才重新开始执行。
sleep()函数主要用于在多线程编程中,使一个线程(或者进程)暂时停止,让另外一个线程(或者进程)有足够的时间占用CPU,避免某一个线程(或者进程)长期占用CPU而导致其他线程(或者进程)的不被执行。
sleep()函数的原型如下: ``` #include <unistd.h> unsigned int sleep(unsigned int seconds); ``` 它的参数seconds表示sleep函数将会休眠的秒数,返回值表示实际休眠的秒数,即实际休眠时间可能会比输入的参数少。
sleep()函数在程序中常用来延时,例如在游戏中,可以使得程序在一段时间后才再次执行某一段代码,从而让游戏更加逼真;在多线程编程中,sleep()函数也可以使得程序在一段时间后执行某一段指定线程的代码,从而让多线程编程的执行效率提高。
sleep()函数的应用还有很多,例如,当程序想要在一定时间内完成某一项任务时,可以使用sleep()函数来让程序在一段时间后才开始执行,从而保证程序在指定的时间内完成任务;另外,当程序需要循环执行某一段代码时,也可以使用sleep()函数来让程序每隔一段时间就执行一次指定的代码,从而达到循环执行某一段代码的目的。
sleep()函数的另一个常用功能就是它可以用来控制程序的输出频率,例如,可以使用sleep()函数来控制程序每隔一段时间输出一次信息,从而避免程序在短时间内频繁地输出信息。
sleep()函数的一个主要缺点就是它只能精准控制秒数,而不能精准控制分钟、小时等时间单位,因此,在需要精确控制分钟、小时等时间单位的场合下,sleep()函数就显得力不从心了。
总之,sleep()函数是Unix和Linux操作系统中常用的C语言库函数,它主要用于在多线程编程中,使一个线程(或者进程)暂时停止,让另外一个线程(或者进程)有足够的时间占用CPU,也可以用来控制程序的输出频率,但它只能用来控制秒数,而不能精确控制分钟、小时等时间单位,因此,在需要精确控制分钟、小时等时间单位的场合下,sleep()函数就显得力不从心了。
linux pthread_cancel原理
linux pthread_cancel原理pthread_cancel是Linux中的一个线程取消函数,它可以用来取消一个正在运行的线程。
在多线程编程中,线程的取消是一个非常重要的问题,因为线程的取消可以帮助我们避免一些不必要的资源浪费和线程阻塞等问题。
本文将详细介绍pthread_cancel的原理。
1. pthread_cancel的基本用法pthread_cancel函数的原型如下:int pthread_cancel(pthread_t thread);其中,thread参数是要取消的线程的ID。
如果函数调用成功,返回值为0,否则返回一个非零值。
pthread_cancel函数的作用是向指定的线程发送一个取消请求。
当线程收到取消请求时,它会在适当的时候退出。
如果线程正在执行一个不可取消的操作,那么取消请求将被延迟,直到线程完成这个操作为止。
2. pthread_cancel的实现原理pthread_cancel的实现原理涉及到线程的信号处理机制和线程的取消状态。
2.1 线程的信号处理机制在Linux中,线程和进程都可以接收信号。
当一个线程接收到一个信号时,它会根据信号的类型和处理方式来执行相应的操作。
Linux中的信号处理机制是基于信号处理函数的,每个信号都有一个默认的处理函数,可以通过signal函数或sigaction函数来设置信号的处理函数。
当一个线程接收到一个信号时,它会暂停当前的执行,转而执行信号处理函数。
在信号处理函数中,可以执行一些特定的操作,比如修改全局变量、发送信号等。
当信号处理函数执行完毕后,线程会回到原来的执行状态,继续执行之前的操作。
2.2 线程的取消状态在Linux中,每个线程都有一个取消状态,它决定了线程是否可以被取消。
线程的取消状态可以通过pthread_setcancelstate函数来设置,有两种取值:- PTHREAD_CANCEL_ENABLE:表示线程可以被取消。
linux延时函数
linux延时函数
Linux是一个多功能的操作系统,其中一个重要的功能就是提供了一系列的延时函数。
延时函数在编写多线程程序时必不可少,是让程序可以按照用户预定的程序顺序执行的基础。
本文将介绍Linux系统提供的延时函数,以及它们的具体实现和用法。
Linux系统提供了几种延时函数,其中最常用的三种延时函数是sleep,usleep,以及usleep_range。
sleep函数可以使进程按指定的时间进行延时,单位为秒,但它不能精确到毫秒。
它通常会延时比用户指定的时间长,所以它并不适合精确延时的应用。
usleep函数用于精确延时,单位为微妙(μs),它与sleep函数的区别是,usleep函数不会延时比用户指定的时间长。
usleep_range函数是一个新的函数,可以精确延时,但它允许用户指定一个范围,而不是一个确切的时间值。
关于延时函数的使用,最重要的就是确认用户需要延时的时间,以及选择正确的函数。
一般来说,如果需要按秒进行延时,就可以使用sleep函数;如果需要按微妙(μs)进行延时,就可以使用usleep 函数;如果需要按微妙(μs)范围进行延时,就可以使用usleep_range 函数。
此外,也要注意,尽管延时函数可以让进程按照指定的时间执行,但它也有一定的限制,例如,在进行延时操作的过程中,Linux的线程还是会继续执行,即使在延时期间新的线程也可能会被调度。
最后,Linux提供的延时函数具有一定的灵活性,可以根据用户实际需求和程序逻辑进行不同的延时操作,但要注意延时函数的限制以及它们的使用,以便使程序能够按照我们预期的顺序运行。
linux中pthread_t的用法
linux中pthread_t的用法摘要:本文详细介绍了Linux中pthread_t类型的作用和用法。
通过了解pthread_t,可以更好地掌握多线程编程在Linux系统中的应用。
本文将解释pthread_t的基本概念、声明方式、初始化和使用方法,并提供示例代码以帮助读者更好地理解。
一、引言在Linux系统中,pthread_t类型是用于标识线程的标识符。
它是POSIX 线程库中定义的一种数据类型,用于表示线程的唯一标识符。
通过使用pthread_t,可以在多线程编程中方便地管理线程,包括创建、等待、同步等操作。
了解和掌握pthread_t的用法对于编写高效、稳定的Linux多线程程序至关重要。
二、pthread_t的基本概念pthread_t类型是一个线程标识符,用于在程序中唯一标识一个线程。
在多线程程序中,每个线程都有一个唯一的pthread_t值,用于区分不同的线程。
通过使用pthread_t,可以方便地对线程进行操作和管理。
三、pthread_t的声明和初始化在Linux系统中,pthread_t类型通常在包含pthread.h头文件后声明和初始化。
以下是pthread_t的声明和初始化示例:要初始化pthread_t变量,可以使用pthread_create函数创建线程,并将返回的线程标识符赋值给pthread_t变量。
例如:在上述示例中,我们使用pthread_create函数创建了一个新线程,并将返回的线程标识符赋值给pthread_t变量thread。
然后,我们使用pthread_join函数等待线程结束。
四、pthread_t的使用方法pthread_t类型的变量可以用于各种线程操作。
以下是一些常见的使用方法:1.创建新线程:使用pthread_create函数创建一个新线程,并将返回的线程标识符存储在pthread_t变量中。
这样可以方便地管理和跟踪线程。
2.等待线程结束:使用pthread_join函数等待一个线程结束。
pthread相关函数
pthread相关函数(实用版)目录1.pthread 简介2.pthread 重要函数3.pthread 的创建与终止4.pthread 的同步与通信5.pthread 的应用示例正文1.pthread 简介pthread 是 POSIX 线程的缩写,是 Unix 操作系统中的一种多线程实现。
pthread 提供了一组线程相关的函数,可以在 Unix、Linux、Mac OS X 等操作系统上实现多线程程序的编写。
pthread 具有可移植性、可靠性和可扩展性等特点,因此在网络编程、嵌入式系统等领域得到广泛应用。
2.pthread 重要函数(1)pthread_t:线程标识符,用于标识一个线程。
(2)pthread_attr_t:线程属性结构体,用于设置线程属性。
(3)pthread_mutex_t:互斥锁结构体,用于实现线程之间的同步。
(4)pthread_cond_t:条件变量结构体,用于实现线程之间的同步和通信。
(5)pthread_barrier_t:同步屏障结构体,用于实现线程之间的同步。
(6)pthread_rwlock_t:读写锁结构体,用于实现多个读线程和写线程之间的同步。
3.pthread 的创建与终止(1)pthread_create:创建线程函数,用于创建一个新线程。
(2)pthread_join:线程终止函数,用于等待线程执行完成后再继续执行。
(3)pthread_cancel:线程取消函数,用于取消一个线程的执行。
4.pthread 的同步与通信(1)pthread_mutex_lock:互斥锁锁定函数,用于实现线程之间的同步。
(2)pthread_mutex_unlock:互斥锁解锁函数,用于实现线程之间的同步。
(3)pthread_cond_wait:条件变量等待函数,用于实现线程之间的同步和通信。
(4)pthread_cond_signal:条件变量信号函数,用于实现线程之间的同步和通信。
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Linux下pthread的实现是通过系统调用clone()来实现的。
clone()是Linux所特有的系统调用,他的使用方式类似fork.int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void),void *restrict arg); 返回值:若是成功建立线程返回0,否则返回错误的编号形式参数:pthread_t *restrict tidp 要创建的线程的线程id指针const pthread_attr_t *restrict attr 创建线程时的线程属性void* (start_rtn)(void) 返回值是void类型的指针函数void *restrict arg start_rtn的行参进行编译的时候要加上-lpthread向线程传递参数。
例程2:功能:向新的线程传递整形值#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>void *create(void *arg){int *num;num=(int *)arg;printf("create parameter is %d \n",*num);return (void *)0;}int main(int argc ,char *argv[]){pthread_t tidp;int error;int test=4;int *attr=&test;error=pthread_create(&tidp,NULL,create,(void *)attr);if(error){printf("pthread_create is created is not created ... \n");return -1;}sleep(1);printf("pthread_create is created ...\n");return 0; }编译方法:gcc -lpthread pthread_int.c -Wall执行结果:create parameter is 4pthread_create is created is created ...例程总结:能够看出来,我们在main函数中传递的整行指针,传递到我们新建的线程函数中。
在上面的例子能够看出来我们向新的线程传入了另一个线程的int数据,线程之间还能够传递字符串或是更复杂的数据结构。
例程3:程式功能:向新建的线程传递字符串程式名称:pthread_string.c#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>void *create(void *arg){char *name;name=(char *)arg;printf("The parameter passed from main function is %s \n",name);return (void *)0;}int main(int argc, char *argv[]){char *a="zieckey";int error;pthread_t tidp;error=pthread_create(&tidp, NULL, create, (void *)a);if(error!=0){printf("pthread is not created.\n");return -1;}sleep(1);printf("pthread is created... \n");return 0;}程式目的:验证新建立的线程能够共享进程中的数据程式名称:pthread_share.c#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>static int a=4;void *create(void *arg){printf("new pthread ... \n");printf("a=%d \n",a);return (void *)0;}int main(int argc,char *argv[]){pthread_t tidp;int error;a=5;error=pthread_create(&tidp, NULL, create, NULL);if(error!=0){printf("new thread is not create ... \n");return -1;}sleep(1);printf("new thread is created ... \n");return 0;}2、线程的终止假如进程中任何一个线程中调用exit,_Exit,或是_exit,那么整个进程就会终止,和此类似,假如信号的默认的动作是终止进程,那么,把该信号发送到线程会终止进程。
线程的正常退出的方式:(1) 线程只是从启动例程中返回,返回值是线程中的退出码(2) 线程能够被另一个进程进行终止(3) 线程自己调用pthread_exit函数两个重要的函数原型:#includevoid pthread_exit(void *rval_ptr);/*rval_ptr 线程退出返回的指针*/int pthread_join(pthread_t thread,void **rval_ptr);/*成功结束进程为0,否则为错误编码*/例程6程式目的:线程正常退出,接受线程退出的返回码程式名称:pthread_exit.c#include#include#includevoid *create(void *arg){printf("new thread is created ... \n");return (void *)8;}int main(int argc,char *argv[]){pthread_t tid;int error;void *temp;error = pthread_create(&tid, NULL, create, NULL);if( error ){printf("thread is not created ... \n");return -1;}error = pthread_join(tid, &temp);if( error ){printf("thread is not exit ... \n");return -2;}printf("thread is exit code %d \n", (int )temp);return 0;}线程退出能够返回线程的int数值。
线程退出不但仅能够返回线程的int数值,还能够返回一个复杂的数据结构。
例程7程式目的:线程结束返回一个复杂的数据结构程式名称:pthread_return_struct.c#include#include#includestruct menber{int a;char *b;}temp={8,"zieckey"};void *create(void *arg){printf("new thread ... \n");return (void *)&temp;}int main(int argc,char *argv[]){int error;pthread_t tid;struct menber *c;error = pthread_create(&tid, NULL, create, NULL);if( error ){printf("new thread is not created ... \n");return -1;}printf("main ... \n");error = pthread_join(tid,(void *)&c);if( error ){printf("new thread is not exit ... \n");return -2;}printf("c->a = %d \n",c->a);printf("c->b = %s \n",c->b);sleep(1);return 0;}3、线程标识函数原型:pthread_t pthread_self(void);pid_t getpid(void);getpid()用来取得现在进程的进程识别码,函数说明实现在新建立的线程中打印该线程的id和进程id程式名称:pthread_id.cvoid *create(void *arg){printf("New thread .... \n");printf("This thread's id is %u \n", (unsigned int)pthread_self());printf("The process pid is %d \n",getpid());return (void *)0;}int main(int argc,char *argv[]){pthread_t tid;int error;printf("Main thread is starting ... \n");error = pthread_create(&tid, NULL, create, NULL); if(error){printf("thread is not created ... \n");return -1;}printf("The main process's pid is %d \n",getpid());sleep(1);return 0;}。