C语言并发编程多线程和多进程

C语言并发编程多线程和多进程C语言并发编程：多线程和多进程

编程中的并发是指程序在同一时间可以执行多个任务或进程。并发编程可以提高程序的效率和性能，使得程序可以同时处理多个任务，实现高度的并行化。在C语言中，实现并发编程的两种常见方式是多线程和多进程。

一、多线程

多线程是指在一个进程中创建多个线程，每个线程可以并行执行不同的任务。C语言提供了pthread库来支持多线程编程。下面简要介绍多线程的一些核心概念和用法：

1. 线程创建与结束

通过pthread_create函数来创建线程，并且使用pthread_join函数等待线程结束。示例代码如下：

```c

#include

#include

void *thread_func(void *arg) {

// 线程执行的代码

return NULL;

}

int main() {

pthread_t tid;

pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);

// 其他主线程执行的代码

pthread_join(tid, NULL);

return 0;

}

```

2. 线程同步与互斥

多线程执行过程中，可能会出现共享资源的竞争问题。为了避免竞争，需要使用互斥锁来保护共享资源的访问。示例代码如下： ```c

#include

#include

int counter = 0;

pthread_mutex_t mutex;

void *thread_func(void *arg) {

pthread_mutex_lock(&mutex);

counter++;

pthread_mutex_unlock(&mutex);

return NULL;

}

int main() {

pthread_t tid1, tid2;

pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, NULL);

pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, NULL);

pthread_join(tid1, NULL);

pthread_join(tid2, NULL);

printf("Counter value: %d\n", counter);

pthread_mutex_destroy(&mutex);

return 0;

}

```

3. 线程间通信

多个线程之间可以通过共享内存进行通信。C语言提供了一些线

程间共享内存的机制，如全局变量、线程局部存储等。示例代码如下：

#include

#include

int number = 0; // 全局变量

void *thread_func1(void *arg) {

number = 10;

return NULL;

}

void *thread_func2(void *arg) {

printf("Value from thread 1: %d\n", number);

return NULL;

}

int main() {

pthread_t tid1, tid2;

pthread_create(&tid1, NULL, thread_func1, NULL); pthread_create(&tid2, NULL, thread_func2, NULL); pthread_join(tid1, NULL);

pthread_join(tid2, NULL);

return 0;

```

二、多进程

多进程是指在一个程序中创建多个子进程，每个子进程可以并行执

行不同的任务。C语言提供了fork函数和exec函数来支持多进程编程。下面简要介绍多进程的一些核心概念和用法：

1. 进程创建与结束

通过fork函数来创建子进程，并且通过exit函数来结束进程。示

例代码如下：

```c

#include

#include

#include

#include

#include

int main() {

pid_t pid;

pid = fork();

if (pid < 0) {

printf("Fork error\n");

exit(1);

} else if (pid == 0) {

// 子进程执行的代码

exit(0);

} else {

// 父进程执行的代码

wait(NULL);

printf("Child process finished\n");

}

return 0;

}

```

2. 进程间通信

多个进程之间可以通过管道、共享内存、信号等机制进行通信。C语言提供了一些进程间通信的函数和结构体，如pipe函数、shmget 函数、signal函数等。示例代码如下：

```c

#include