UNIX下编写多线程程序

UNIX多线程编程技术

posix pthreads库提供了一系列的编写多线程程序的函数

1.创建和中止线程函数

3.管理线程时序函数

使用线程时序管理函数会复杂你的程序算法在你移植你在单处

理机上的多线程程序到多处理机环境时也可能会带来麻烦

每一个线程都可以访问到相同的全局变量和文件

pthread_create函数

当一个程序被exec开始执行时会创建一个线程

其他的线程使用pthread_create创建

线程ID的数据类型为pthread_t

(通常为 unsigned int )ËüµÄID通过tid指针返回

调度优先级以daemon方式运行等等

如果attr为一个空指针

通常情况下

当创建一个线程的时候线程在开

始执行时调用该函数

开始函数地址为func变量如果

开始函数需要多个参数把所有的参数作为结构的成员注意变量func和arg返回一个通

用类型的指针(void *)Ï̷߳µ

»ØÒ»¸öÖ¸Õë(指向任务类型)

Èç¹ûÖ´Ðгɹ¦失败时返回非0

ÕâЩº¯Êý³ö´íʱ·µ»Ø和一个正的errno值指明失败原因例如

因为超过了系统线程数的限制而失败

Ｐｔｈｒｅａｄ函数不使用errno变量失败返回一个正数的约定是考虑周到的

并且0是没有使用的

把线程与进程相对比的话

ｐｔｈｒｅａｄ＿ｊｏｉｎ相当于waitpid

int pthread_join( pthread_t tid, void **status );

Returns:0 if OK

非常不幸

1)

Èç¹ûstatus的指针为非NONE

当一个线程调用了pthread_join后直到pthread_join指定的线程中止后才继续执行如果你在程序中忘记了调用pthread_join³ÌÐòÔËÐÐʱ¿ÉÄÜ»áÒòΪ×ÊÔ´²»×ã¶ø³öÎÊÌâ

有时候你可能不关心一个线程的存在状态

这时候你可以用pthread_detach函数

pthread_self 函数

在一个进程中所有的线程都有一个ID来标识

在pthread_join函数中也使用了线程ID

#include

pthread_t pthread_self( void );

Returns: thread ID of calling thread.

pthread_self类似于UNIX进程的getpid

缺省状态下线程是可连接的它的线程ID和终止状态将一直保存到有另外一个线程调用pthread_joinµ±ËüÖÕֹʱ

²¢ÇÒÎÞ·¨µÈ´ýËüµÄÖÕÖ¹

×îºÃÈÃÆäΪ¿ÉÁ¬½ÓµÄ(joinable)

#include

int pthread_detach( pthread_t tid );

Returns: 0 if OK

此函数最常用的情况是使某线程本身不可连接

pthread_detach( pthread_self());

pthread_exit 函数

线程终止的一种方法是调用pthread_exit函数

#include

void pthread_exit( void *status);

如果线程不是detached

status指针一定不能指向线程的局部变量

另外还有两种情况会导致线程终止

既然开始函数必须返回一个void指针

(2)进程的main函数返回或任何一个线程调用exit时

pthread_mutex_lock函数

当线程要访问(读或写)共享数据的时候例

其他线程要使用此数据时就会被暂时挂起

需要注意的时一个线程不应该一直锁住共享数据

以便其他线程可以利用

当要读取一个共享数据时把共享数据拷贝到一个临时本地变量中去

当要写一个共享数据时然后调用phtread_mutex_lock加锁共享数据然后立即调用pthread_mutex_unlock解锁

调用此函数会导致一个线程等待指定的条件变量被signaled或 broadcasted

pthread_mutex_lock(&mutex);/* lock mutex*/

while (!predicate) {/* check predicate*/

pthread_cond_wait(&condvar,&mutex);/* go to sleep - recheck

pred on awakening*/

}

pthread_mutex_unlock(&mutex);/* unlock mutex*/

当predicate等于0时ｐｔｈｒｅａｄ＿ｃｏｎｄ＿ｗａｉｔ将做下面的两件事

为了唤醒它

pthread_mutex_lock(&mutex);/* lock the mutex*/

predicate=1;/* set the predicate*/

pthread_cond_broadcast(&condvar);/* wake everyone up*/

pthread_mutex_unlock(&mutex);/* unlock the mutex*/

pthread_cond_broadcast函数将唤醒所以的在等待条件变量condvar的线程

1.条件变量

条件变量用来完成这个行为

可以用pthread_cond_signal函数

ｐｒｅｄｉｃａｔｅ这个变量来决定是否要调用pthead_cond_wait函数

使用这个变量的原因是

而它并不知道有多少线程进入了睡眠状态

一个后来的线程可能错过另一个线程已经发出的broadcast而进入睡眠状态

3.mutexÓÉÓÚ˯ÃßÏß³ÌÒª¶ÁÈ¡predicate

所以必须对predicate使用互斥机制

这是因为一次只会唤醒一个睡眠的线程

则其他的进程就不会被唤醒

为什么pthread_cond_wait需要知道mutex变量呢

pthread_mutex_lock(&mutex);/* lock mutex*/

while (!predicate) {/* check predicate*/

pthread_mutex_unlock(&mutex);/* unlock mutex*/

pthread_cond_wait(&condvar);/* go to sleep - recheck

pred on awakening*/

pthread_mutex_lock(&mutex);/* lock mutex*/

}

pthread_mutex_unlock(&mutex);/* unlock mutex*/

这段程序会产生很大的问题

这时被切换到另外一个线程

这就导致了broadcast先于上面现成的pthread_cond_wait 执行这个本来应该进入睡眠的线程却没有进入