os:ubuntu   c++

1.创建线程

#include <iostream>

#include <pthread.h> //多线程相关操作头文件,可移植众多平台

using namespace std;

#define NUM_THREADS 5 //线程数

void* say_hello( void* args )

{

cout << "hello..." << endl;

} //函数返回的是函数指针,便于后面作为参数

int main()

{

pthread_t tids[NUM_THREADS]; //线程id

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

{

int ret = pthread_create( &tids[i], NULL, say_hello, NULL ); //参数:创建的线程id,线程参数,线程运行函数的起始地址,运行函数的参数

if( ret != 0 ) //创建线程成功返回0

{

cout << "pthread_create error:error_code=" << ret << endl;

}

}

pthread_exit( NULL ); //等待各个线程退出后,进程才结束,否则进程强制结束,线程处于未终止的状态

}

输入命令:g++ -o muti_thread_test_1 muti_thread_test_1.cpp -lpthread

注意:

1)此为c++程序,故用g++来编译生成可执行文件,并且要调用处理多线程操作相关的静态链接库文件pthread。

2)-lpthread 编译选项到位置可任意,如g++ -lpthread -o muti_thread_test_1 muti_thread_test_1.cpp

3)注意gcc和g++的区别,转到此文:点击打开链接

测试结果:

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_1

hello...hello...

hello...

hello...

hello...

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_1

hello...hello...hello...

hello...

hello...

可知,两次运行的结果会有差别,这不是多线程的特点吧?这显然没有同步?还有待进一步探索...

多线程的运行是混乱的,混乱就是正常?

2.线程调用到函数在一个类中,那必须将该函数声明为静态函数函数

因为静态成员函数属于静态全局区,线程可以共享这个区域,故可以各自调用。

[html] view plaincopy

#include <iostream>

#include <pthread.h>

using namespace std;

#define NUM_THREADS 5

class Hello

{

public:

static void* say_hello( void* args )

{

cout << "hello..." << endl;

}

};

int main()

{

pthread_t tids[NUM_THREADS];

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

{

int ret = pthread_create( &tids[i], NULL, Hello::say_hello, NULL );

if( ret != 0 )

{

cout << "pthread_create error:error_code" << ret << endl;

}

}

pthread_exit( NULL );

}

测试结果:

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_2

hello...

hello...

hello...

hello...

hello...

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_2

hello...hello...hello...

hello...

hello...

3.如何在线程调用函数时传入参数呢?

先看下面修改的代码,传入线程编号作为参数:

[html] view plaincopy

#include <iostream>

#include <pthread.h> //多线程相关操作头文件,可移植众多平台

using namespace std;

#define NUM_THREADS 5 //线程数

void* say_hello( void* args )

{

int i = *( (int*)args ); //对传入的参数进行强制类型转换,由无类型指针转变为整形指针,再用*读取其指向到内容

cout << "hello in " << i <<  endl;

} //函数返回的是函数指针,便于后面作为参数

int main()

{

pthread_t tids[NUM_THREADS]; //线程id

cout << "hello in main.." << endl;

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

{

int ret = pthread_create( &tids[i], NULL, say_hello, (void*)&i ); //传入到参数必须强转为void*类型,即无类型指针,&i表示取i的地址,即指向i的指针

cout << "Current pthread id = " << tids[i] << endl; //用tids数组打印创建的进程id信息

if( ret != 0 ) //创建线程成功返回0

{

cout << "pthread_create error:error_code=" << ret << endl;

}

}

pthread_exit( NULL ); //等待各个线程退出后,进程才结束,否则进程强制结束,线程处于未终止的状态

}

测试结果:

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_3

hello in main..

Current pthread id = 3078458224

Current pthread id = 3070065520

hello in hello in 2

1

Current pthread id = hello in 2

3061672816

Current pthread id = 3053280112

hello in 4

Current pthread id = hello in 4

3044887408

显然不是想要的结果,调用顺序很乱,这是为什么呢?

这是因为多线程到缘故,主进程还没开始对i赋值,线程已经开始跑了...?

修改代码如下:

[html] view plaincopy

#include <iostream>

#include <pthread.h> //多线程相关操作头文件,可移植众多平台

using namespace std;

#define NUM_THREADS 5 //线程数

void* say_hello( void* args )

{

cout << "hello in thread " << *( (int *)args ) <<  endl;

} //函数返回的是函数指针,便于后面作为参数

int main()

{

pthread_t tids[NUM_THREADS]; //线程id

int indexes[NUM_THREADS]; //用来保存i的值避免被修改

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

{

indexes[i] = i;

int ret = pthread_create( &tids[i], NULL, say_hello, (void*)&(indexes[i]) );

if( ret != 0 ) //创建线程成功返回0

{

cout << "pthread_create error:error_code=" << ret << endl;

}

}

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

pthread_join( tids[i], NULL ); //pthread_join用来等待一个线程的结束,是一个线程阻塞的函数

}

测试结果:

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_3

hello in thread hello in thread hello in thread hello in thread hello in thread 30124

这是正常的吗?感觉还是有问题...待续

代码中如果没有pthread_join主线程会很快结束从而使整个进程结束,从而使创建的线程没有机会开始执行就结束了。加入pthread_join后,主线程会一直等待直到等待的线程结束自己才结束,使创建的线程有机会执行。

4.线程创建时属性参数的设置pthread_attr_t及join功能的使用

线程的属性由结构体pthread_attr_t进行管理。

typedef struct

{

int                           detachstate;     线程的分离状态

int                          schedpolicy;   线程调度策略

struct sched_param      schedparam;   线程的调度参数

int inheritsched; 线程的继承性

int scope; 线程的作用域

size_t guardsize; 线程栈末尾的警戒缓冲区大小

int stackaddr_set; void * stackaddr; 线程栈的位置

size_t stacksize; 线程栈的大小

}pthread_attr_t;

[html] view plaincopy

#include <iostream>

#include <pthread.h>

using namespace std;

#define NUM_THREADS 5

void* say_hello( void* args )

{

cout << "hello in thread " << *(( int * )args) << endl;

int status = 10 + *(( int * )args); //线程退出时添加退出的信息,status供主程序提取该线程的结束信息

pthread_exit( ( void* )status );

}

int main()

{

pthread_t tids[NUM_THREADS];

int indexes[NUM_THREADS];

pthread_attr_t attr; //线程属性结构体,创建线程时加入的参数

pthread_attr_init( &attr ); //初始化

pthread_attr_setdetachstate( &attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE ); //是设置你想要指定线程属性参数,这个参数表明这个线程是可以join连接的,join功能表示主程序可以等线程结束后再去做某事,实现了主程序和线程同步功能

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

{

indexes[i] = i;

int ret = pthread_create( &tids[i], &attr, say_hello, ( void* )&( indexes[i] ) );

if( ret != 0 )

{

cout << "pthread_create error:error_code=" << ret << endl;

}

}

pthread_attr_destroy( &attr ); //释放内存

void *status;

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

{

int ret = pthread_join( tids[i], &status ); //主程序join每个线程后取得每个线程的退出信息status

if( ret != 0 )

{

cout << "pthread_join error:error_code=" << ret << endl;

}

else

{

cout << "pthread_join get status:" << (long)status << endl;

}

}

}

测试结果:

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_4

hello in thread hello in thread hello in thread hello in thread 0hello in thread 321

4

pthread_join get status:10

pthread_join get status:11

pthread_join get status:12

pthread_join get status:13

pthread_join get status:14

5.互斥锁的实现

互斥锁是实现线程同步的一种机制,只要在临界区前后对资源加锁就能阻塞其他进程的访问。

[html] view plaincopy

#include <iostream>

#include <pthread.h>

using namespace std;

#define NUM_THREADS 5

int sum = 0; //定义全局变量,让所有线程同时写,这样就需要锁机制

pthread_mutex_t sum_mutex; //互斥锁

void* say_hello( void* args )

{

cout << "hello in thread " << *(( int * )args) << endl;

pthread_mutex_lock( &sum_mutex ); //先加锁,再修改sum的值,锁被占用就阻塞,直到拿到锁再修改sum;

cout << "before sum is " << sum << " in thread " << *( ( int* )args ) << endl;

sum += *( ( int* )args );

cout << "after sum is " << sum << " in thread " << *( ( int* )args ) << endl;

pthread_mutex_unlock( &sum_mutex ); //释放锁,供其他线程使用

pthread_exit( 0 );

}

int main()

{

pthread_t tids[NUM_THREADS];

int indexes[NUM_THREADS];

pthread_attr_t attr; //线程属性结构体,创建线程时加入的参数

pthread_attr_init( &attr ); //初始化

pthread_attr_setdetachstate( &attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE ); //是设置你想要指定线程属性参数,这个参数表明这个线程是可以join连接的,join功能表示主程序可以等线程结束后再去做某事,实现了主程序和线程同步功能

pthread_mutex_init( &sum_mutex, NULL ); //对锁进行初始化

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

{

indexes[i] = i;

int ret = pthread_create( &tids[i], &attr, say_hello, ( void* )&( indexes[i] ) ); //5个进程同时去修改sum

if( ret != 0 )

{

cout << "pthread_create error:error_code=" << ret << endl;

}

}

pthread_attr_destroy( &attr ); //释放内存

void *status;

for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )

{

int ret = pthread_join( tids[i], &status ); //主程序join每个线程后取得每个线程的退出信息status

if( ret != 0 )

{

cout << "pthread_join error:error_code=" << ret << endl;

}

}

cout << "finally sum is " << sum << endl;

pthread_mutex_destroy( &sum_mutex ); //注销锁

}

测试结果:

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_5

hello in thread hello in thread hello in thread 410

before sum is hello in thread 0 in thread 4

after sum is 4 in thread 4hello in thread

2

3

before sum is 4 in thread 1

after sum is 5 in thread 1

before sum is 5 in thread 0

after sum is 5 in thread 0

before sum is 5 in thread 2

after sum is 7 in thread 2

before sum is 7 in thread 3

after sum is 10 in thread 3

finally sum is 10

可知,sum的访问和修改顺序是正常的,这就达到了多线程的目的了,但是线程的运行顺序是混乱的,混乱就是正常?

6.信号量的实现

信号量是线程同步的另一种实现机制,信号量的操作有signal和wait,本例子采用条件信号变量pthread_cond_t tasks_cond;

信号量的实现也要给予锁机制。

[html] view plaincopy

#include <iostream>

#include <pthread.h>

#include <stdio.h>

using namespace std;

#define BOUNDARY 5

int tasks = 10;

pthread_mutex_t tasks_mutex; //互斥锁

pthread_cond_t tasks_cond; //条件信号变量,处理两个线程间的条件关系,当task>5,hello2处理,反之hello1处理,直到task减为0

void* say_hello2( void* args )

{

pthread_t pid = pthread_self(); //获取当前线程id

cout << "[" << pid << "] hello in thread " <<  *( ( int* )args ) << endl;

bool is_signaled = false; //sign

while(1)

{

pthread_mutex_lock( &tasks_mutex ); //加锁

if( tasks > BOUNDARY )

{

cout << "[" << pid << "] take task: " << tasks << " in thread " << *( (int*)args ) << endl;

--tasks; //modify

}

else if( !is_signaled )

{

cout << "[" << pid << "] pthread_cond_signal in thread " << *( ( int* )args ) << endl;

pthread_cond_signal( &tasks_cond ); //signal:向hello1发送信号,表明已经>5

is_signaled = true; //表明信号已发送,退出此线程

}

pthread_mutex_unlock( &tasks_mutex ); //解锁

if( tasks == 0 )

break;

}

}

void* say_hello1( void* args )

{

pthread_t pid = pthread_self(); //获取当前线程id

cout << "[" << pid << "] hello in thread " <<  *( ( int* )args ) << endl;

while(1)

{

pthread_mutex_lock( &tasks_mutex ); //加锁

if( tasks > BOUNDARY )

{

cout << "[" << pid << "] pthread_cond_signal in thread " << *( ( int* )args ) << endl;

pthread_cond_wait( &tasks_cond, &tasks_mutex ); //wait:等待信号量生效,接收到信号,向hello2发出信号,跳出wait,执行后续

}

else

{

cout << "[" << pid << "] take task: " << tasks << " in thread " << *( (int*)args ) << endl;

--tasks;

}

pthread_mutex_unlock( &tasks_mutex ); //解锁

if( tasks == 0 )

break;

}

}

int main()

{

pthread_attr_t attr; //线程属性结构体,创建线程时加入的参数

pthread_attr_init( &attr ); //初始化

pthread_attr_setdetachstate( &attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE ); //是设置你想要指定线程属性参数,这个参数表明这个线程是可以join连接的,join功能表示主程序可以等线程结束后再去做某事,实现了主程序和线程同步功能

pthread_cond_init( &tasks_cond, NULL ); //初始化条件信号量

pthread_mutex_init( &tasks_mutex, NULL ); //初始化互斥量

pthread_t tid1, tid2; //保存两个线程id

int index1 = 1;

int ret = pthread_create( &tid1, &attr, say_hello1, ( void* )&index1 );

if( ret != 0 )

{

cout << "pthread_create error:error_code=" << ret << endl;

}

int index2 = 2;

ret = pthread_create( &tid2, &attr, say_hello2, ( void* )&index2 );

if( ret != 0 )

{

cout << "pthread_create error:error_code=" << ret << endl;

}

pthread_join( tid1, NULL ); //连接两个线程

pthread_join( tid2, NULL );

pthread_attr_destroy( &attr ); //释放内存

pthread_mutex_destroy( &tasks_mutex ); //注销锁

pthread_cond_destroy( &tasks_cond ); //正常退出

}

测试结果:

先在线程2中执行say_hello2,再跳转到线程1中执行say_hello1,直到tasks减到0为止。

[html] view plaincopy

wq@wq-desktop:~/coding/muti_thread$ ./muti_thread_test_6

[3069823856] hello in thread 2

[3078216560] hello in thread 1[3069823856] take task: 10 in thread 2

[3069823856] take task: 9 in thread 2

[3069823856] take task: 8 in thread 2

[3069823856] take task: 7 in thread 2

[3069823856] take task: 6 in thread 2

[3069823856] pthread_cond_signal in thread 2

[3078216560] take task: 5 in thread 1

[3078216560] take task: 4 in thread 1

[3078216560] take task: 3 in thread 1

[3078216560] take task: 2 in thread 1

[3078216560] take task: 1 in thread 1

到此,对多线程编程有了一个初步的了解,当然还有其他实现线程同步的机制,有待进一步探索

【整理】-- C++ 多线程的更多相关文章

  1. 笔记整理--Linux多线程

    Unix高级环境编程系列笔记 (2013/11/17 14:26:38) Unix高级环境编程系列笔记 出处信息 通过这篇文字,您将能够解答如下问题: 如何来标识一个线程? 如何创建一个新线程? 如何 ...

  2. 【Java】实验代码整理(多线程、自定义异常、界面)

    1.界面+文件输入输出流 package finalExam; import java.awt.BorderLayout; import java.awt.Container; import java ...

  3. Java多线程干货系列—(一)Java多线程基础

    前言 多线程并发编程是Java编程中重要的一块内容,也是面试重点覆盖区域,所以学好多线程并发编程对我们来说极其重要,下面跟我一起开启本次的学习之旅吧. 正文 线程与进程 1 线程:进程中负责程序执行的 ...

  4. iOS多线程中,队列和执行的排列组合结果分析

    本文是对以往学习的多线程中知识点的一个整理. 多线程中的队列有:串行队列,并发队列,全局队列,主队列. 执行的方法有:同步执行和异步执行.那么两两一组合会有哪些注意事项呢? 如果不是在董铂然博客园看到 ...

  5. Java多线程干货系列(1):Java多线程基础

    原文出处: 嘟嘟MD 前言 多线程并发编程是Java编程中重要的一块内容,也是面试重点覆盖区域,所以学好多线程并发编程对我们来说极其重要,下面跟我一起开启本次的学习之旅吧. 正文 线程与进程 1 线程 ...

  6. [转]Java多线程干货系列—(一)Java多线程基础

    Java多线程干货系列—(一)Java多线程基础 字数7618 阅读1875 评论21 喜欢86 前言 多线程并发编程是Java编程中重要的一块内容,也是面试重点覆盖区域,所以学好多线程并发编程对我们 ...

  7. java 2018面试题-多线程汇总(含解答)

    学习,内容越多.越杂的知识,越需要进行深刻的总结,这样才能记忆深刻,将知识变成自己的.这篇文章主要是对多线程的问题进行总结的,因此罗列了自己整理的多线程的问题,都是自己觉得比较经典和一些大企业面试会问 ...

  8. Java多线程干货系列—(二)synchronized

    原文地址:http://tengj.top/2016/05/03/threadsynchronized2/ <h1 id="前言"><a href="# ...

  9. 【JAVA】 04-Java中的多线程

    链接: 笔记目录:毕向东Java基础视频教程-笔记 GitHub库:JavaBXD33 目录: <> <> 内容待整理: 多线程引入 概述 多线程: 进程:正在执行中的程序,其 ...

  10. iOS开发之多线程(NSThread、NSOperation、GCD)

    整理一些多线程相关的知识. 并行 & 并发 1.并行:并行是相对于多核而言的,几个任务同时执行.2.并发:并发是相对于单核而言的,几个任务之间快速切换运行,看起来像是"同时" ...

随机推荐

  1. Statement及PreparedStatement执行多个sql

        这两个对象的区别: 1.Statement它更适合执行不同sql的批处理,它没有提供预处理功能,性能比较低. 2.PreparedStatement它适合执行相同的批处理,它提供了预处理功能, ...

  2. Android 使用 ksoap2-android 访问WebService(C#)

    Android 客户端与后台数据交互的方式有很多种.今天这里记录一下,与WebService的数据交互. 新建一个简单的WebService 创建方式如下: 创建好的项目是这样的. 我们在里面写几句简 ...

  3. python基础07 函数

    作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 函数最重要的目的是方便我们重复使用相同的一段程序. 将一些操作隶属于一个函数,以后 ...

  4. projecteuler 10001st prime (求出第10001个质数)

    By listing the first six prime numbers: 2, 3, 5, 7, 11, and 13, we can see that the 6th prime is 13. ...

  5. mysql之预处理语句prepare、execute、deallocate

    预制语句的SQL语法基于三个SQL语句: PREPARE stmt_name FROM preparable_stmt; EXECUTE stmt_name [USING @var_name [, @ ...

  6. C# 队列集合的使用

    using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; using System.Collections; namespa ...

  7. js模拟import方法导入外部文件

    function Import() { for( var i=0; i<arguments.length; i++ ) { var file = arguments; if ( file.mat ...

  8. Android 操作SQLite基本用法

    一.SQLite的介绍 1.SQLite简介 SQLite是一款轻型的数据库,是遵守ACID的关联式数据库管理系统,它的设计目标是嵌入  式的,而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它,它占用资源非常的 ...

  9. Windows XP SP3下编译安装openssl-1.1.0b

    软件需要: openssl-1.1.0b visual studio 2010(cn_visual_studio_2010_ultimate_x86_dvd_532347.iso) perl:Acti ...

  10. JVM 基础知识

    JVM 基础知识(GC) 2013-12-10 00:16 3190人阅读 评论(1) 收藏 举报 分类: Java(49) 目录(?)[+] 几年前写过一篇关于JVM调优的文章,前段时间拿出来看了看 ...