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Linux C过程与多线程入门—(4)简单多线程程序

2013-02-05 
Linux C进程与多线程入门—(4)简单多线程程序本文出自http://www.wenbanana.com/?p434稻草人博客,欢迎访问

Linux C进程与多线程入门—(4)简单多线程程序

本文出自http://www.wenbanana.com/?p=434稻草人博客,欢迎访问! 


一、进程与线程

(1)线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.


(2)进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。

下图是多线程的结构:

Linux C过程与多线程入门—(4)简单多线程程序


而进程之间的通信有两种方式,一种是在两个进程之间分配一个共享内存区域,另一种方法是通过内核来通信

Linux C过程与多线程入门—(4)简单多线程程序


二、_REENTRANT宏

在一个多线程程序里,默认情况下,只有一个errno变量供所有的线程共享。在一个线程准备获取刚才的错误代码时,该变量很容易被另一个线程中的函数调用所改变。类似的问题还存在于fputs之类的函数中,这些函数通常用一个单独的全局性区域来缓存输出数据。

为解决这个问题,需要使用可重入的例程。可重入代码可以被多次调用而仍然工作正常。编写的多线程程序,通过定义宏_REENTRANT来告诉编译器我们需要可重入功能,这个宏的定义必须出现于程序中的任何#include语句之前。

_REENTRANT为我们做三件事情:

(1)它会对部分函数重新定义它们的可安全重入的版本,这些函数名字一般不会发生改变,只是会在函数名后面添加_r字符串,如函数名gethostbyname变成gethostbyname_r。

(2)stdio.h中原来以宏的形式实现的一些函数将变成可安全重入函数。

(3)在error.h中定义的变量error现在将成为一个函数调用,它能够以一种安全的多线程方式来获取真正的errno的值。






三、基本函数(1)pthread_create函数 

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>void *thread_function(void*arg);/*message是共享的数据*/char message[] = "Hello World";int main(){int res;pthread_t a_thread;void *thread_result;/*NULL表示不修改线程的属性,a_thread是新线程的标识符,以后的对新线程的引用就使用这个标识符*/res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function,(void*)message);if(res != 0){perror("Thread creation failed");exit(EXIT_FAILURE);}printf("waiting for thread to finish...\n");/*等待新线程执行完,然后合并新线程,thread_result是新线程的返回值,        这里是"Thank you for the CPU time",即pthread_exit的参数内容,这个函数会等到新线程结束后才返回*/res = pthread_join(a_thread, &thread_result);if(res != 0){perror("THread join failed");exit(EXIT_FAILURE);}printf("Thread joined, it returned %s\n",(char*)thread_result);printf("Message is now %s\n", message);exit(EXIT_SUCCESS);}void *thread_function(void* arg){printf("thread_function is running. Argument was %s\n",(char*)arg);sleep(3);strcpy(message, "Bye");pthread_exit("Thank you for the CPU time");}

编译程序:gcc -D_REENTRANT   thread.c -lpthread -o thread    

运行:./thread


程序调用了pthread_create后,新线程开始执行。就是说,调用成功后,我们就有两个线程在运行。

原先的老线程将执行pthread_create后的代码,而新线程就去执行thread_function函数。

一开始,message是“Hello World”,但在新线程里,message被改成“Bye”。新线程结束后,输出的message依然是“Bye.”,

因为message是共享的数据(见上图多线程)




参考:Linux程序设计   操作系统


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