
现代操作系统,如Windows/NT和Linux,都广泛支持多线程技术
相较于进程,线程在同一个进程内共享地址空间和大部分数据,具有更高的执行效率和更快速的上下文切换速度
在Linux系统中,多线程编程遵循POSIX线程接口,简称pthread,提供了一系列丰富的函数用于线程的创建、管理、同步和退出
一、线程的基本概念和优势 多线程技术通过在一个进程中创建多个线程,实现并发执行
每个线程都有自己的执行路径,但共享进程的地址空间和资源
这种机制带来了以下显著优势: 1.提高程序响应速度:通过创建新线程处理耗时操作(如按键响应),不会阻塞主程序的执行,从而提高程序的整体响应速度
2.改善程序结构:复杂的业务逻辑可以拆分成多个线程处理,使得程序结构更加清晰,便于维护和扩展
3.更好的资源利用:在SMP(对称多处理)系统中,多个线程可以分配到不同的CPU上运行,充分利用多核处理器的优势
二、pthread函数详解 Linux下的pthread库提供了一系列用于线程管理的函数,涵盖了线程的创建、退出、同步、属性设置等多个方面
1.线程的创建:pthread_create() `pthread_create()`函数用于创建一个新线程
其函数原型如下: c intpthread_create(pthread_t restrict tidp, const pthread_attr_trestrict attr, void (start_rtn)(void ), void restrict arg); -`tidp`:指向线程标识符的指针
-`attr`:用于设置线程的属性,可以设置为NULL使用默认属性
-`start_rtn`:新线程执行的函数地址
-`arg`:传递给新线程函数的参数
示例代码:
c
include 其函数原型如下:
c
voidpthread_exit(void value_ptr);
-`value_ptr`:指向线程的返回值的指针,可以设置为NULL表示不返回任何值
示例代码:
c
include 其函数原型如下:
c
intpthread_cancel(pthread_t thread);
-`thread`:被取消的目标线程的线程ID
需要注意的是,`pthread_cancel()`函数的行为是异步的,目标线程在达到取消点时才会真正响应取消请求 因此,取消操作的成功与否取决于目标线程中的取消点和响应策略
4.线程的等待:pthread_join()
`pthread_join()`函数用于阻塞当前线程,直到另一个线程执行结束 其函数原型如下:
c
intpthread_join(pthread_t thread, voidthread_return);
-`thread`:被等待的线程ID
-`thread_return`:用于存储被等待线程的返回值
示例代码已在前面的`pthread_exit()`示例中展示
5.线程的属性设置:pthread_attr_init()等
pthread库还提供了一系列函数用于设置和获取线程的属性,包括是否脱离、堆栈大小、调度策略等
-`pthread_attr_init()`:初始化线程属性
-`pthread_attr_setdetachstate()`:设置线程的脱离状态
-`pthread_attr_getdetachstate()`:获取线程的脱离状态
-`pthread_attr_setstacksize()`:设置线程的堆栈大小
-`pthread_attr_getstacksize()`:获取线程的堆栈大小
-`pthread_attr_setschedparam()`:设置线程的调度参数
-`pthread_at
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