Linux多线程实践(2) --线程基本API
POSIX线程库
与线程有关的函数构成了一个完整的系列,绝大多数函数的名字都是以“pthread_”开头,要使用这些函数库,要通过引入头文<pthread.h>,而且链接这些线程函数库时要使用编译器命令的“-lpthread”选项[Ubuntu系列系统需要添加的是”-pthread”选项而不是”-lpthread”,如Ubuntu 14.04版本,深度Ubuntu等]
1.pthread_create
int pthread_create(pthread_t *restrict thread, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_routine)(void*), void *restrict arg);
创建一个新的线程
参数
thread:线程ID
attr:设置线程的属性,一般设置为NULL表示使用默认属性
start_routine:是个函数地址,线程启动后要执行的函数
arg:传给线程启动函数的参数
返回值:成功返回0;失败返回错误码;
附-Posix错误检查
UNIX传统的函数:成功返回0,失败返回-1,并且对设置全局变量errno以指定错误类型。然而pthreads函数出错时不会设置全局变量errno(而其他的大部分POSIX函数会设置errno)。而是将错误代码通过返回值返回;
pthreads同样也提供了线程内的errno变量,对于每一个线程, 都有一个errno的值, 以支持其它使用errno的代码。对于pthreads函数的错误,建议通过返回值进行判定,因为读取返回值要比读取线程内的errno变量的开销更小!
/** 实践: 新的错误检查与错误退出函数 **/ inline void err_check(const std::string &msg, int retno) { if (retno != 0) err_exit(msg, retno); } inline void err_exit(const std::string &msg, int retno) { std::cerr << msg << ": " << strerror(retno) << endl; exit(EXIT_FAILURE); }
2.pthread_exit
void pthread_exit(void *value_ptr);
线程终止
value_ptr:指向该线程的返回值;注意:value_ptr不能指向一个局部变量。
3.pthread_join
int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);
等待线程结束
value_ptr:它指向一个指针,后者指向线程的返回值(用户获取线程的返回值)
/** 示例: 等待线程退出 **/ void *thread_rotine(void *args) { for (int i = 0; i < 10; ++i) { printf("B"); fflush(stdout); usleep(20); } pthread_exit(NULL); } int main() { pthread_t thread; int ret = pthread_create(&thread, NULL, thread_rotine, NULL); err_check("pthread_create", ret); for (int i = 0; i < 10; ++i) { printf("A"); fflush(stdout); usleep(20); } ret = pthread_join(thread, NULL); err_check("pthread_join", ret); putchar('\n'); return 0; }
4.pthread_self
pthread_t pthread_self(void);
返回线程ID
/** 示例:主控线程与子线程传递数据 **/ typedef struct _Student { char name[20]; unsigned int age; } Student; void *threadFunction(void *args) { cout << "In Thread: " << pthread_self() << endl; Student tmp = *(Student *)(args); cout << "Name: " << tmp.name << endl; cout << "Age: " << tmp.age << endl; pthread_exit(NULL); } int main() { Student student = {"xiaofang",22}; pthread_t thread; //启动创建并启动线程 pthread_create(&thread,NULL,threadFunction,&student); //等待线程结束 pthread_join(thread,NULL); return 0; }
5.pthread_cancel
int pthread_cancel(pthread_t thread);
取消一个执行中的线程
6.pthread_detach
int pthread_detach(pthread_t thread);
将一个线程分离-如果在新创建的线程结束时主线程没有结束同时也没有调用pthread_join,则会产生僵线程,次问题可以通过设置线程为分离的(detach)来解决;
总结:进程 VS. 线程
进程(pid_t) |
线程(pthread_t) |
Fork |
Pthread_create |
Waitpit |
Pthread_join/Pthread_detach |
Kill |
Pthread_cancel |
Pid |
Pthead_self |
Exit/return |
Pthread_exit/return |
僵尸进程(没有调用wait/waitpid等函数) |
僵尸线程(没有调用pthread_join/pthread_detach) |
/** 将并发echo server改造成多线程形式 注意线程竞速问题的解决 **/ void echo_server(int clientSocket); void *thread_routine(void *arg); int main() { int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if (sockfd == -1) err_exit("socket error"); int optval = 1; if (setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&optval,sizeof(optval)) == -1) err_exit("setsockopt error"); struct sockaddr_in serverAddr; serverAddr.sin_family = AF_INET; serverAddr.sin_port = htons(8002); serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; //绑定本机的任意一个IP地址 if (bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serverAddr,sizeof(serverAddr)) == -1) err_exit("bind error"); if (listen(sockfd,SOMAXCONN) == -1) err_exit("listen error"); while (true) { int peerSockfd = accept(sockfd, NULL, NULL); if (peerSockfd == -1) err_exit("accept error"); pthread_t tid; /**注意: 下面这种用法可能会产生"竞速问题" 当另一个连接快读快速到达, peerSockfd的内容更改, 新创建的线程尚未将该值取走时,线程读取的就不是 我们想让线程读取的值了 int ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, (void *)&peerSockfd); **/ //解决方案: 为每一个链接创建一块内存 int *p = new int(peerSockfd); int ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, p); if (ret != 0) err_thread("pthread_create error", ret); } close(sockfd); }
void *thread_routine(void *args) { //将线程设置分离状态, 避免出现僵尸线程 pthread_detach(pthread_self()); int peerSockfd = *(int *)args; //将值取到之后就将这块内存释放掉 delete (int *)args; echo_server(peerSockfd); cout << "thread " << pthread_self() << " exiting ..." << endl; pthread_exit(NULL); } void echo_server(int clientSocket) { char buf[BUFSIZ] = {0}; int readBytes; while ((readBytes = read(clientSocket, buf, sizeof(buf))) >= 0) { if (readBytes == 0) { cerr << "client connect closed" << endl; break; } if (write(clientSocket, buf, readBytes) == -1) { cerr << "server thread write error" << endl; break; } cout << buf; bzero(buf, sizeof(buf)); } }
其完整源代码:download.csdn.net/detail/hanqing280441589/8440763
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