目录

​前言​

​一、pthread两种状态joinable和unjoinable​

​二、thread.join() 方法存在的必要性​

​三、实例代码​

​ C++ Code windows​

​ C++ linux Code ​



前言

 

一、pthread两种状态joinable和unjoinable

1.linux线程执行和windows不同,pthread有两种状态joinable状态和unjoinable状态。

joinable状态:当线程函数自己返回退出时或pthread_exit时都不会释放线程所占用堆栈和线程描述符(总计8K多)。只有当你调用了pthread_join之后这些资源才会被释放。

unjoinable状态:这些资源在线程函数退出时或pthread_exit时自动会被释放。

2.unjoinable属性可以在pthread_create时指定,或在线程创建后在线程中pthread_detach自己, 如:pthread_detach(pthread_self()),将状态改为unjoinable状态,确保资源的释放。或者将线程置为 joinable,然后适时调用pthread_join.

3.其实简单的说就是在线程函数头加上 pthread_detach(pthread_self())的话,线程状态改变,在函数尾部直接 pthread_exit线程就会自动退出。省去了给线程擦屁股的麻烦。A 线程启动后,在某个阶段启动了B线程。

A这里使用main()函数,B这里使用让动画'动'起来的线程animation,那么可以这么做,直接看代码。

 

二、thread.join() 方法存在的必要性

举个例子,现在有 A, B, C 三件事情,只有做完 A 和 B 才能去做 C,而 A 和 B 可以并行完成。

int main(){
thread t = new thread(A);
B(); // 此时 A 与 B 并行进行
t.join(); // 确保 A 完成
C();
}

 

三、实例代码

 C++ Code windows


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#include 
#include 
DWORD WINAPI  animation();
int main()
{
    char endFlag = 0;
    CreateThread( 
        NULL              // default security attributes
        ,0                 // use default stack size  
        ,animation       // thread function 
        ,NULL             // argument to thread function 
        ,0                 // use default creation flags 
        ,NULL);           // returns the thread identifier 
 
    while (1){
        int i;
        printf ("A还在运行中!!!\n\n\n");
        for(i = 0; i < 200000000; i++){
            ;
        }
    }
    return 0;
}
 
 
DWORD WINAPI  animation()
{
    int pic[4] = {1,2,3,4};
    int i = 0;
    printf ("在这里进行图片切换!\n");
    while (1){
    int j = 0;
        if (i < 4){
            int currentPic = pic[i];
            printf ("当前是第%d帧\n",currentPic);
            i++;
            for(j = 0; j < 200000000; j++){
                ;
            }
 
        } else if (i >= 4) {
            i = 0;
        }
         
    }
}

 

在main()里面有一个for(i = 0; i < 200000000; i++){;},在真实的项目中,这里的大括号中多用来进行押键的回调函数,这样主线程永远不会退出。在animation函数中,有一个for(j = 0; j < 200000000;j++){;},真实项目中,这里一般是计算你动画要动多快的时间,使用sleep(时间间隔);来确定。

      新创建的线程什么时候结束?线程间怎么进行通信?线程内部是否能结束自己,外部呢?这些问题接下来研究。

 

 


 

 C++ linux Code 

/*thread_example.c : c multiple thread programming in linux
*author : falcon
*E-mail : [email]tunzhj03@st.lzu.edu.cn[/email]
*/
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <string.h>
#define MAX 10
pthread_t thread[2];
pthread_mutex_t mut;
int number = 0, i;
void *thread1()
{
printf ("thread1 : I'm thread 1\n");
for (i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("thread1 : number = %d\n", number);
pthread_mutex_lock(&mut);
number++;
pthread_mutex_unlock(&mut);
sleep(2);
}
printf("thread1 :主函数在等我完成任务吗?\n");
pthread_exit(NULL);
}
void *thread2()
{
printf("thread2 : I'm thread 2\n");
for (i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("thread2 : number = %d\n", number);
pthread_mutex_lock(&mut);
number++;
pthread_mutex_unlock(&mut);
sleep(3);
}
printf("thread2 :主函数在等我完成任务吗?\n");
pthread_exit(NULL);
}
void thread_create(void)
{
int temp;
memset(&thread, 0, sizeof(thread)); //comment1
/*创建线程*/
if((temp = pthread_create(&thread[0], NULL, thread1, NULL)) != 0) //comment2
printf("线程1创建失败!\n");
else
printf("线程1被创建\n");
if((temp = pthread_create(&thread[1], NULL, thread2, NULL)) != 0) //comment3
printf("线程2创建失败");
else
printf("线程2被创建\n");
}
void thread_wait(void)
{
/*等待线程结束*/
if(thread[0] != 0) //comment4
{
pthread_join(thread[0], NULL);
printf("线程1已经结束\n");
}
if(thread[1] != 0) //comment5
{
pthread_join(thread[1], NULL);
printf("线程2已经结束\n");
}
}
int main()
{
/*用默认属性初始化互斥锁*/
pthread_mutex_init(&mut, NULL);
printf("我是主函数哦,我正在创建线程,呵呵\n");
thread_create();
printf("我是主函数哦,我正在等待线程完成任务阿,呵呵\n");
thread_wait();
return 0;
}

下面我们先来编译、执行一下---------------------------------

引文:

falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$ gcc -lpthread -o thread_example thread_example.c falcon@falcon:~/program/c/code/ftp$ ./thread_example 我是主函数哦,我正在创建线程,呵呵 线程1被创建 线程2被创建 我是主函数哦,我正在等待线程完成任务阿,呵呵 thread1 : I'm thread 1 thread1 : number = 0 thread2 : I'm thread 2 thread2 : number = 1 thread1 : number = 2 thread2 : number = 3 thread1 : number = 4 thread2 : number = 5 thread1 : number = 6 thread1 : number = 7 thread2 : number = 8 thread1 : number = 9 thread2 : number = 10 thread1 :主函数在等我完成任务吗? 线程1已经结束 thread2 :主函数在等我完成任务吗? 线程2已经结束



实例代码里头的注释应该比较清楚了吧,下面我把网路上介绍上面涉及到的几个函数和变量给引用过来。


引文:

 

线程相关操作

pthread_t

pthread_t在头文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h中定义:
  typedef unsigned long int pthread_t;
  它是一个线程的标识符。

pthread_create

函数pthread_create用来创建一个线程,它的原型为:

  extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,
  void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));

  第一个参数为指向线程标识符的指针,
第二个参数用来设置线程属性,
第三个参数是线程运行函数的起始地址,
最后一个参数是运行函数的参数。

这里,我们的函数thread不需要参数,所以最后一个参数设为空指针。第二个参数我们也设为空指针,这样将生成默认属性的线程。对线程属性的设定和修改我们将在下一节阐述。当创建线程成功时,函数返回0,若不为0则说明创建线程失败,常见的错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程,例如线程数目过多了;后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。创建线程成功后,新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数,原来的线程则继续运行下一行代码。

pthread_join pthread_exit
  
函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为:
  extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));
  第一个参数为被等待的线程标识符,第二个参数为一个用户定义的指针,它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数,调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止,当函数返回时,被等待线程的资源被收回。一个线程的结束有两种途径,一种是象我们上面的例子一样,函数结束了,调用它的线程也就结束了;另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。它的函数原型为:
  extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));
  唯一的参数是函数的返回代码,只要pthread_join中的第二个参数thread_return不是NULL,这个值将被传递给 thread_return。最后要说明的是,一个线程不能被多个线程等待,否则第一个接收到信号的线程成功返回,其余调用pthread_join的线程则返回错误代码ESRCH。
  在这一节里,我们编写了一个最简单的线程,并掌握了最常用的三个函数pthread_create,pthread_join和pthread_exit。下面,我们来了解线程的一些常用属性以及如何设置这些属性。


互斥锁相关

互斥锁用来保证一段时间内只有一个线程在执行一段代码。

pthread_mutex_init

函数pthread_mutex_init用来生成一个互斥锁。NULL参数表明使用默认属性。如果需要声明特定属性的互斥锁,须调用函数 pthread_mutexattr_init。函数pthread_mutexattr_setpshared和函数 pthread_mutexattr_settype用来设置互斥锁属性。前一个函数设置属性pshared,它有两个取值, PTHREAD_PROCESS_PRIVATE和PTHREAD_PROCESS_SHARED。前者用来不同进程中的线程同步,后者用于同步本进程的不同线程。在上面的例子中,我们使用的是默认属性PTHREAD_PROCESS_ PRIVATE。后者用来设置互斥锁类型,可选的类型有PTHREAD_MUTEX_NORMAL、PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK、 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE和PTHREAD _MUTEX_DEFAULT。它们分别定义了不同的上所、解锁机制,一般情况下,选用最后一个默认属性。

pthread_mutex_lock pthread_mutex_unlock pthread_delay_np

   pthread_mutex_lock声明开始用互斥锁上锁,此后的代码直至调用pthread_mutex_unlock为止,均被上锁,即同一时间只能被一个线程调用执行。当一个线程执行到pthread_mutex_lock处时,如果该锁此时被另一个线程使用,那此线程被阻塞,即程序将等待到另一个线程释放此互斥锁。


注意:


1 需要说明的是,上面的两处sleep不光是为了演示的需要,也是为了让线程睡眠一段时间,让线程释放互斥锁,等待另一个线程使用此锁。下面的参考资料1里头说明了该问题。但是在linux下好像没有pthread_delay_np那个函数(我试了一下,提示没有定义该函数的引用),所以我用了sleep来代替,不过参考资料2中给出另一种方法,好像是通过pthread_cond_timedwait来代替,里头给出了一种实现的办法。


2 请千万要注意里头的注释comment1-5,那是我花了几个小时才找出的问题所在。

如果没有comment1和comment4,comment5,将导致在pthread_join的时候出现段错误,另外,上面的comment2和comment3是根源所在,所以千万要记得写全代码。因为上面的线程可能没有创建成功,导致下面不可能等到那个线程结束,而在用pthread_join的时候出现段错误(访问了未知的内存区)。另外,在使用memset的时候,需要包含string.h头文件哦