线程初入门

1700

线程的引入：

由于进程的地址空间是私有的，在进行切换的时候，系统开销较大，为了解决这个问题，提高系统的性能，引入轻量级别进程的概念，将这种轻量级别的进程称为线程。

进程和线程的区别：

进程是系统资源分配的基本单位

线程是系统任务调度的基本单位

线程的资源

1、一个进程可以有多个线程，共享以下资源

（1）静态数据
（2）进程打开的文件描述符
（3）信号处理函数
（4）当前路径
（5）可执行指令
（6）用户ID和用户组ID
复制代码

2、每一个线程私有资源

（1）线程ID
（2）程序计数器和相关寄存器
（3）线程任务函数里面的局部变量
（4）本身错误号：errno
（5）信息掩码
（6）线程本身的执行状态和线程属性
复制代码

二、线程API函数

注意：线程相关函数不属于标准C库，编译多线程代码的时候，需要链接线程库pthread （gcc 1.c -o 1 -lpthread）

(1)线程创建

image.png

image.png

线程例程函数需要自己定义，函数接口如下：

void *routine(void *arg)
{
}
复制代码

（二）结合指定线程

image.png

1，如果线程退出时没有退出值，那么retval可以指定为 NULL。
2，pthread_join()指定的线程如果尚在运行，那么他将会阻塞等待。
3，pthread_tryjoin_np()指定的线程如果尚在运行，那么他将会立即出错返回。
复制代码

（三）线程退出

image.png

注意：局部变量在函数退出的时候,会释放,如果线程函数需要返回数据，就必须要保证这个数据退出函数依然有效，所以我们建议，要么用静态数据，要么用堆空间
pthread_exit()退出线程，只会退出当前的线程，不会退出主进程

（四）被动退出：

image.png

示例代码

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

void *routine(void *arg)
{
	int i = 0;
	while(1)
	{
		printf("i = %d\n", i++);
		sleep(1);
	}
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	int a = 20;
	pthread_t pid;
	//创建一个线程
	pthread_create(&pid, NULL, routine, (void *)(&a));

	pthread_t pid1;
	pthread_create(&pid1, NULL, routine, (void *)(&a));
	
	// pthread_cancel(pid);

	sleep(4);
	pthread_cancel(pid);
	sleep(5);
	pthread_cancel(pid1);
	pthread_join(pid, NULL);
	return 0;
}
复制代码

运行结果：

image.png

三、线程属性（了解）

（1）分离属性
（2）调度策略
（3）栈大小和警戒区大小
复制代码

线程属性函数使用步骤

1，定义线程属性变量，并且使用 pthread_attr_init( )初始化。

    pthread_attr_t attr; pthread_attr_init(attr );
复制代码

2，使用 pthread_attr_setXXX( )来设置相关的属性。

3，使用该线程属性变量创建相应的线程。

4，使用 pthread_attr_destroy( )销毁该线程属性变量。

    pthread_attr_destroy(attr );
    #include <pthread.h>
    int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
    int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
复制代码

分离属性：

image.png

（1）分离：让pthread_join无效，线程退出不会进入僵尸态，不会传出数据
（2）接合：与上面相反
【默认是接合】
复制代码

2、调度策略

看线程什么时候先调度，什么时候后调度

image.png

image.png

image.png

设置静态优先级、动态优先级

image.png

image.png

栈大小和警戒区大小

image.png

4、退出处理例程

image.png

线程小练习代码

1、利用有名管道实现双向通信，可以进行消息的互发，利用线程。

示例代码
jack:

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <error.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>

#define FIFO_PATHNAME1 "/tmp/myfifo1"
#define FIFO_PATHNAME2 "/tmp/myfifo2"

int flag;

void *read_sig(void *arg)
{
	char r_buf[1024] = {0};
	while(1)
	{
		bzero(r_buf, sizeof(r_buf));
		read(*(int *)arg, r_buf, sizeof(r_buf));
		printf("rose:%s\n", r_buf);
		if (strcmp(r_buf, "quit") == 0)
		{
			kill(flag, 9);
			break;
		}

	}
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	flag = getpid();
	signal(9, SIG_DFL);
	//创建有名管道（判断是否有这个文件）
	if(access(FIFO_PATHNAME1, F_OK))	//判断这个文件是否存在
	{
		int ret = mkfifo(FIFO_PATHNAME1, 0644);
		if (ret == -1)
		{
			perror("mkfifo FIFO_PATHNAME1");
			return -1;
		}
	}
	if(access(FIFO_PATHNAME2, F_OK))	//判断这个文件是否存在
	{
		int ret = mkfifo(FIFO_PATHNAME2, 0644);
		if (ret == -1)
		{
			perror("mkfifo FIFO_PATHNAME2");
			return -1;
		}
	}

	//打开有名管道
 	int fd1 = open(FIFO_PATHNAME1, O_RDWR);
 	if (fd1 == -1)
 	{
 		perror("open");
		return -1;
 	}

 	//打开有名管道
 	int fd2 = open(FIFO_PATHNAME2, O_RDWR);
 	if (fd2 == -1)
 	{
 		perror("open");
		return -1;
 	}
 	printf("有名管道打开成功\n");

 	pthread_t pid;
 	pthread_create(&pid, NULL, read_sig, (void *)&fd1);

 	char w_buf[1024] = {0};
 	while(1)
 	{
 		//写数据		
 		bzero(w_buf, sizeof(w_buf)); 	
	 	scanf("%s", w_buf);

	 	write(fd2, w_buf, strlen(w_buf));
	 	if (strcmp(w_buf, "quit") == 0)
	 	{
	 		break;
	 	}
 	}

	return 0;
}
复制代码

rose:

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <error.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>

#define FIFO_PATHNAME1 "/tmp/myfifo1"
#define FIFO_PATHNAME2 "/tmp/myfifo2"

int flag = 0;

void *read_sig(void *arg)
{
	char r_buf[1024] = {0};
	while(1)
	{
		bzero(r_buf, sizeof(r_buf));
		read(*(int *)arg, r_buf, sizeof(r_buf));
		printf("jack:%s\n", r_buf);
		if (strcmp(r_buf, "quit") == 0)
		{
			kill(flag, 9);
			break;
		}
	}
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	flag = getpid();
	signal(9, SIG_DFL);
	//创建有名管道（判断是否有这个文件）
	if(access(FIFO_PATHNAME1, F_OK))	//判断这个文件是否存在
	{
		int ret = mkfifo(FIFO_PATHNAME1, 0644);
		if (ret == -1)
		{
			perror("mkfifo FIFO_PATHNAME1");
			return -1;
		}
	}
	if(access(FIFO_PATHNAME2, F_OK))	//判断这个文件是否存在
	{
		int ret = mkfifo(FIFO_PATHNAME2, 0644);
		if (ret == -1)
		{
			perror("mkfifo FIFO_PATHNAME2");
			return -1;
		}
	}

	//打开有名管道
 	int fd1 = open(FIFO_PATHNAME1, O_RDWR);
 	if (fd1 == -1)
 	{
 		perror("open");
		return -1;
 	}

 	//打开有名管道
 	int fd2 = open(FIFO_PATHNAME2, O_RDWR);
 	if (fd2 == -1)
 	{
 		perror("open");
		return -1;
 	}
 	printf("有名管道打开成功\n");

 	pthread_t pid;
 	pthread_create(&pid, NULL, read_sig, (void *)&fd2);

 	char w_buf[1024] = {0};
 	while(1)
 	{
 		//写数据	
 		if (flag == 1)
 		{
 			break;
 		}
 		bzero(w_buf, sizeof(w_buf)); 	
	 	scanf("%s", w_buf);
	 	write(fd1, w_buf, strlen(w_buf));
	 	if (strcmp(w_buf, "quit") == 0)
	 	{
	 		break;
	 	}
 	}

	return 0;
}
复制代码

运行结果：

image.png

2、利用消息队列实现双向通信，可以进行消息的互发，利用线程。

示例代码：
jack

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <error.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <pthread.h>

#define F1 1L
#define F2 2L

struct msgbuf
{
	long mtype; // 消息的标识
	char mtext[50]; // 消息的正文
};

void *msg_recv(void *arg)
{
	struct msgbuf msg = {.mtype = F2};
	while(1)
	{
		msgrcv(*(int *)arg, &msg, sizeof(msg.mtext), F2, 0);
		printf("rose:%s\n", msg.mtext);
	}
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
	//获取键值
	key_t key = ftok(".", 12);
	if (key == -1)
	{
		perror("ftok");
		return -1;
	}

	//获取消息队列的ID
	int msgid = msgget(key,  IPC_CREAT | 0666);
	if (msgid == -1)
	{
		perror("msgget");
		return -1;
	}

	pthread_t pid;
	pthread_create(&pid, NULL, msg_recv, (void *)&msgid);

	//发送数据
	//定义发送数据结构体变量
	struct msgbuf msg = {.mtype = F1};

	while(1)
	{
		scanf("%s", msg.mtext);
		msgsnd(msgid, &msg, strlen(msg.mtext)+1, 0);
		if (strcmp(msg.mtext, "quit") == 0)
		{
			break;
		}
	}

	return 0;
}
复制代码

rose

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <error.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <pthread.h>

#define F1 1L
#define F2 2L

struct msgbuf
{
	long mtype; // 消息的标识
	char mtext[50]; // 消息的正文
};

void *msg_recv(void *arg)
{
	struct msgbuf msg = {.mtype = F1};
	while(1)
	{
		msgrcv(*(int *)arg, &msg, sizeof(msg.mtext), F1, 0);
		printf("jack:%s\n", msg.mtext);
	}
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
	//获取键值
	key_t key = ftok(".", 12);
	if (key == -1)
	{
		perror("ftok");
		return -1;
	}

	//获取消息队列的ID
	int msgid = msgget(key,  IPC_CREAT | 0666);
	if (msgid == -1)
	{
		perror("msgget");
		return -1;
	}

	pthread_t pid;
	pthread_create(&pid, NULL, msg_recv, (void *)&msgid);

	//发送数据
	//定义发送数据结构体变量
	struct msgbuf msg = {.mtype = F2};

	while(1)
	{
		scanf("%s", msg.mtext);
		msgsnd(msgid, &msg, strlen(msg.mtext)+1, 0);
		if (strcmp(msg.mtext, "quit") == 0)
		{
			break;
		}
	}

	return 0;
}
复制代码

运行结果

image.png

3、主线程打开一个文件，创建两个线程，A线程每过一秒往文件里面写入一条A：线程1，B线程每过一秒，往文件里面写入一条B：线程2。主线程过一分钟之后关闭两个线程

要求：把文件描述符通过传参传给线程。

示例代码

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <error.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <pthread.h>


void *func1(void *arg)
{
	char *p = "A:线程1\r\n";
	while(1)
	{
		sleep(1);
		write(*(int *)arg, p, strlen(p));
	}
}

void *func2(void *arg)
{
	char *p = "B:线程2\r\n";
	while(1)
	{
		sleep(1);
		write(*(int *)arg, p, strlen(p));
	}
}

void func3(int m)
{
	printf("3m = %d\n", m);
}

void func4(int m)
{
	printf("4m = %d\n", m);
}

int main(int argc, char const *argv[])
{

	int fd = open("test3.txt", O_RDWR);	

	void *p[2] = {func1, func2};

	// void (*p1[2])(int) = {func3, func4}; 

	pthread_t pid[2];
	for (int i = 0; i < 2; ++i)
	{
		pthread_create(&pid[i], NULL, p[i], (void *)&fd);
	}

	int i = 0;
	while(1)
	{
		i++;
		sleep(1);
		printf("i = %d\n", i);
		if (i == 10)
		{
			break;
		}
	}

	return 0;
}
复制代码

运行结果

image.png

© 版权声明
文章版权归作者所有，未经允许请勿转载。
THE END
代码人生
喜欢就支持一下吧
点赞0 分享
AI-robot的头像-一一网
asgbookphp ‘index.php’ 跨站脚本攻击漏洞-一一网
asgbookphp ‘index.php’ 跨站脚本攻击漏洞
asgbookphp ‘index.php’ 跨站脚本攻击漏洞
14年前 2.6W+
机器学习之随机森林回归篇（RandomForestRegressor）-一一网
机器学习之随机森林回归篇（RandomForestRegressor）
机器学习之随机森林回归篇（RandomForestRegressor）
4年前 4202
详解数仓中的数据分层：ODS、DWD、DWM、DWS、ADS-一一网
详解数仓中的数据分层：ODS、DWD、DWM、DWS、ADS
详解数仓中的数据分层：ODS、DWD、DWM、DWS、ADS
4年前 3895
DZCP Clanportal ＇Index.PHP＇任意文件上载漏洞-一一网
DZCP Clanportal ＇Index.PHP＇任意文件上载漏洞
DZCP Clanportal ＇Index.PHP＇任意文件上载漏洞
19年前 3842
Wireshark之抓包文件保存-一一网
Wireshark之抓包文件保存
Wireshark之抓包文件保存
4年前 3406
支付宝生活号H5接入支付宝支付流程-一一网
支付宝生活号H5接入支付宝支付流程
支付宝生活号H5接入支付宝支付流程
3年前 3135
相关推荐
开源浪潮下程序员的职业规划和成长-一一网
开源浪潮下程序员的职业规划和成长
开源浪潮下程序员的职业规划和成长
4年前 1487
技术实践丨如何解决异步接口请求快慢不均导致的数据错误问题？-一一网
技术实践丨如何解决异步接口请求快慢不均导致的数据错误问题？
技术实践丨如何解决异步接口请求快慢不均导致的数据错误问题？
4年前 1435
mac命令行设置代理，别挡着我起飞-一一网
mac命令行设置代理，别挡着我起飞
mac命令行设置代理，别挡着我起飞
4年前 1349
Linux纯命令行玩转谷歌浏览器：安装、更新、搜索、截图-一一网
Linux纯命令行玩转谷歌浏览器：安装、更新、搜索、截图
Linux纯命令行玩转谷歌浏览器：安装、更新、搜索、截图
4年前 981
WordPress教程 – WordPress新手指南（2021）-一一网
WordPress教程 – WordPress新手指南（2021）
WordPress教程 – WordPress新手指南（2021）
4年前 918
DBLP数据集处理-一一网
DBLP数据集处理
DBLP数据集处理
4年前 854
搜索
开启精彩搜索
世界，您好！-一一网
3.7W+人已阅读
世界，您好！
TOP1
番茄社区无限观看+付费视频破解教程-一一网
番茄社区无限观看+付费视频破解教程
5年前3.2W+人已阅读
TOP2
香蕉视频v3.8.3_VIP会员破解教程-一一网
香蕉视频v3.8.3_VIP会员破解教程
5年前3.1W+人已阅读
TOP3
[桜井宁宁]COS和泉纱雾超可爱写真福利集-一一网
密码保护：[桜井宁宁]COS和泉纱雾超可爱写真福利集
5年前2.8W+人已阅读
TOP4
[桜井宁宁] 爆乳奶牛少女cos写真-一一网
密码保护：[桜井宁宁] 爆乳奶牛少女cos写真
5年前2.8W+人已阅读
TOP5
快猫v1.1.7会员破解版_最新快猫vip破解教程大全-一一网
快猫v1.1.7会员破解版_最新快猫vip破解教程大全
5年前2.7W+人已阅读
TOP6
标签云
默认路由黑裙黑群晖麦克风车机鸿蒙系统鸿蒙系统鸿蒙OS鸿蒙驱动软件驱动题库音频剪辑音乐剪辑面板面具静态雷石集群随机阿里云