多线程创建、传参、共享数据、终止、等待、清除【转】
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多线程优点
使用线程的理由之一：
和进程相比，它是一种“节俭”的多任务操作方式。在linux系统下，启动一个新的进程必须分配给他独立的地址空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是一种“昂贵的”多任务工作方式。
运行于一个进程中的多个线程，他们之间使用相同的地址空间，而且线程间彼此切换所用的时间也远远小于进程间切换所用的时间。据统计，一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右。
使用多线程理由之二：
线程间方便的通信机制。对不同进程来说，他们具有独立的数据空间，要进行数据传递只能通过进程间通信的方式进行，这种方式不仅耗时而且很不方便。线程则不然，由于同一进程下的线程之间共享数据空间，所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。
除了以上优点之外，多线程作为一种多任务、并发的工作方式，有如下优点：
使多CPU系统更加有效，操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行在不同的CPU上。
改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或者半独立的部分，这样的程序会有利于理解和修改。
创建线程
#include<pthread.h> int pthread_create(pthread_t *tidp,const pthread_attr_t *attr,void *(*start_rtn)(void),void arg)
- tidp:线程ID
- attr：线程属性（通常为空）
- start_rtn:线程要执行的函数
- arg：start_rtn的参数
编译
因为pthread的库不是LINUX系统库，所以在编译的时候要加上 -lphread
#gcc filename -lphread -o 。。。
线程实例之pthread_join()
1 /**********************************************************
2 *程序要求： 在程序中创建一个线程，进程需等待该线程执行结束后才能继续执行。
3 *功能描述： 通过pthread_join阻塞等待，直至相应线程结束。
4 **********************************************************/
5 #include <unistd.h>
6 #include <stdio.h>
7 #include <pthread.h>
8
9 /*
10 * 线程的执行函数
11 * */
12 void *thread(void *str)
13 {
14 int i;
15 for (i = 0; i < 3; ++i)
16 {
17 sleep(2);
18 printf( "This in the thread : %d\n" , i );
19 }
20 return NULL;
21 }
22
23
24 /*
25 * 程序入口
26 * */
27 int main()
28 {
29 pthread_t pth;
30 int i;
31
32 /*创建线程并执行线程执行函数*/
33 int ret = pthread_create(&pth, NULL, thread, NULL);
34 printf("The main process will be to run,but will be blocked soon\n");
35 /*阻塞等待线程退出*/
36 pthread_join(pth, NULL);
37
38 printf("thread was exit\n");
39 for (i = 0; i < 3; ++i)
40 {
41 sleep(1);
42 printf( "This in the main : %d\n" , i );
43 }
44 return 0;
45 }
线程实例之传参
1 #include <unistd.h>
2 #include <stdio.h>
3 #include <pthread.h>
4
5 /*
6 * 线程的执行函数
7 * */
8 void *thread(void *str)
9 {
10 int *num;
11 num=(int *)str;
12 printf("create parameter is %d\n",*num);
13 return (void*)0;
14
15 }
16
17
18 /*
19 * 程序入口
20 * */
21 int main()
22 {
23 pthread_t pth;
24 int error;
25 int test=4;
26 int *attr=&test;
27
28 /*创建线程并执行线程执行函数*/
29 error = pthread_create(&pth, NULL, thread, (void *)attr);
30 if(error)
31 {
32 printf("pthread_create is created is not create...\n");
33 return -1;
34 }
35 sleep(1);
36
37 printf("pthread_create is created\n");
38
39 return 0;
40 }
线程实例之传结构体
1 /**********************************************************
2 *实验要求： 在程序中创建一个线程，并向该线程处理函数传递一个结构体作为
3 * 参数。
4 *功能描述： 通过pthread_create创建一个线程并传入一个结构体参数，再
5 * 在线程中接收到这个参数并把参数内容打印出来。
6 **********************************************************/
7 #include <stdio.h>
8 #include <unistd.h>
9 #include <stdlib.h>
10 #include <pthread.h>
11
12 struct menber
13 {
14 int a;
15 char *s;
16 };
17
18 /*
19 * 线程执行函数
20 * */
21 void *create(void *arg)
22 {
23 struct menber *temp;
24 temp=(struct menber *)arg;
25
26 printf("menber->a = %d \n",temp->a);
27 printf("menber->s = %s \n",temp->s);
28
29 return (void *)0;
30 }
31
32 /*
33 * 程序入口
34 * */
35 int main(int argc,char *argv[])
36 {
37 pthread_t tidp;
38 int error;
39 struct menber *b;
40
41 /*为结构体指针b分配内存并赋值*/
42 b=(struct menber *)malloc( sizeof(struct menber) );
43 b->a = 4;
44 b->s = "成鹏致远";
45
46 /*创建线程并运行线程执行函数*/
47 error = pthread_create(&tidp, NULL, create, (void *)b);
48 if( error )
49 {
50 printf("phread is not created...\n");
51 return -1;
52 }
53
54 sleep(1); //进程睡眠一秒使线程执行完后进程才会结束
55
56 printf("pthread is created...\n");
57 return 0;
58 }
线程实例之共享进程数据
1 /**********************************************************
2 *程序要求： 在程序中创建一个线程，进程需等待该线程执行结束后才能继续执行。
3 *功能描述： 创建的线程和创建线程的进程是共享数据段中的数据。
4 **********************************************************/
5 #include <unistd.h>
6 #include <stdio.h>
7 #include <pthread.h>
8
9 /*
10 * 线程的执行函数
11 * */
12 int a=1; /*存放在数据段当中的数据*/
13
14 void *thread(void *str)
15 {
16 printf("new pthread ...\n");
17 printf("a=%d \n",a);
18 a++;
19 return (void *)0;
20 }
21
22
23 /*
24 * 程序入口
25 * */
26 int main()
27 {
28 pthread_t pth;
29 int error;
30
31
32 printf("in main 1: a=%d",a);
33
34 /*创建线程并执行线程执行函数*/
35 error = pthread_create(&pth, NULL, thread, NULL);
36 if(error!=0)
37 {
38 printf("new pthread is not created ...\n");
39 return -1;
40 }
41 sleep(3);
42
43 printf("in main 2: a=%d",a);
44 printf("new thread is create...\n");
45
46 return 0;
47 }
注意:线程会共享创建线程的进程中的内容，并且共享的是数据段的内容，而不能是栈里面的内容。
终止线程
如果进程中任何一个线程中调用exit或_exit,那么整个进程都会终止，线程的正常终止方式有：
- 线程从启动例程中返回return。
- 线程可以被另一个进程终止（kill）。
- 线程自己调用pthread_exit函数。
#inlucde<pthread.h> void pthread_exit(void *rval_ptr)
功能：终止调用线程。
Rval_ptr:线程退出返回值的指针。
线程等待
#include<pthread.h> int pthread_join(pthread_t tid,void **rval_ptr)
功能：阻塞调用线程，直到指定的线程终止。
Tid：等待退出的线程ID
Rval_ptr:线程退出的返回值的指针。
线程的清除
线程终止有两种情况：正常终止和非正常终止。
线程主动调用pthread_exit或者从线程函数中return都将使得线程正常终止，这是可以预见的退出方式；非正常终止是线程在其他线程的干预下，或者由于自身运行错误而退出，这种退出方式不可预见的。
在非正常或者正常终止条件下，如何释放资源，是一个必须考虑的问题。
从pthread_cleanup_push的调用点到pthread_cleanup_pop之间的程序段中的终止动作（包括调用pthread_exit()和异常终止，不包括return）都将执行pthread_cleanup_push（）所指定的清理函数。
#include<pthread.h> void pthread_cleanup_push(void(*rtn)(void *),void *arg)
功能：将清除函数压入栈
- rtn：清除函数
- arg：清除函数参数
#include<pthread.h> void pthread_cleanup_pop(int execute)
功能：将清除函数弹出清除栈
参数：execute执行到pthread_cleanup_pop时是否在弹出清理函数的同时执行该函数，非0：执行，0：不执行。
线程实例之清除程序
1 /**********************************************************
2 *实验要求： 在程序中创建一个线程，使用线程API对该线程进行清理工作。
3 *功能描述： 创建线程，并在其中使用函数pthread_cleanup_push和函数
4 * pthread_cleanup_pop，验证这两个清理函数的效果。
5 **********************************************************/
6 #include <stdio.h>
7 #include <pthread.h>
8 #include <unistd.h>
9
10 /*
11 * 线程清理函数
12 * */
13 void *clean(void *arg)
14 {
15 printf("cleanup :%s\n",(char *)arg);
16
17 return (void *)0;
18 }
19
20 /*
21 * 线程1的执行函数
22 * */
23 void *thr_fn1(void *arg)
24 {
25 printf("thread 1 start \n");
26 /*将线程清理函数压入清除栈两次*/
27 pthread_cleanup_push( (void*)clean,"thread 1 first handler");
28 pthread_cleanup_push( (void*)clean,"thread 1 second hadler");
29 printf("thread 1 push complete \n");
30
31 if(arg)
32 {
33 return((void *)1); //线程运行到这里会结束，后面的代码不会被运行。由于是用return退出，所以不会执行线程清理函数。
34 }
35 pthread_cleanup_pop(0);
36 pthread_cleanup_pop(0);
37
38 return (void *)1;
39 }
40
41 /*
42 * 线程2的执行函数
43 * */
44 void *thr_fn2(void *arg)
45 {
46 printf("thread 2 start \n");
47
48 /*将线程清理函数压入清除栈两次*/
49 pthread_cleanup_push( (void*)clean,"thread 2 first handler");
50 pthread_cleanup_push( (void*)clean,"thread 2 second handler");
51 printf("thread 2 push complete \n");
52
53 if(arg)
54 {
55 pthread_exit((void *)2);//线程运行到这里会结束，后面的代码不会被运行。由于是用pthread_exit退出，所以会执行线程清理函数。执行的顺序是先压进栈的后执行，即后进先出。
56 }
57 pthread_cleanup_pop(0);
58 pthread_cleanup_pop(0);
59 pthread_exit((void *)2);
60 }
61
62 /*
63 * 程序入口
64 * */
65 int main(void)
66 {
67 int err;
68 pthread_t tid1,tid2;
69 void *tret;
70
71 /*创建线程1并执行线程执行函数*/
72 err=pthread_create(&tid1,NULL,thr_fn1,(void *)1);
73 if(err!=0)
74 {
75 printf("error .... \n");
76 return -1;
77 }
78 /*创建线程2并执行线程执行函数*/
79 err=pthread_create(&tid2,NULL,thr_fn2,(void *)1);
80 if(err!=0)
81 {
82 printf("error .... \n");
83 return -1;
84 }
85
86 /*阻塞等待线程1退出，并获取线程1的返回值*/
87 err=pthread_join(tid1,&tret);
88 if(err!=0)
89 {
90 printf("error .... \n");
91 return -1;
92 }
93 printf("thread 1 exit code %d \n",(int)tret);
94 /*阻塞等待线程2退出，并获取线程2的返回值*/
95 err=pthread_join(tid2,&tret);
96 if(err!=0)
97 {
98 printf("error .... ");
99 return -1;
100 }
101 printf("thread 2 exit code %d \n",(int)tret);
102
103 return 1;
104 }
运行结果
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