linux下的多线程编程常用函数
Unix_Linux_Windows_OpenMP多线程编程

Unix_Linux_Windows_OpenMP多线程编程第三章 Unix/Linux 多线程编程[引言]本章在前面章节多线程编程基础知识的基础上,着重介绍 Unix/Linux 系统下的多线程编程接口及编程技术。
3.1 POSIX 的一些基本知识POSIX 是可移植操作系统接口(Portable Operating SystemInterface)的首字母缩写。
POSIX 是基于 UNIX 的,这一标准意在期望获得源代码级的软件可移植性。
换句话说,为一个 POSIX 兼容的操作系统编写的程序,应该可以在任何其它的 POSIX 操作系统(即使是来自另一个厂商)上编译执行。
POSIX 标准定义了操作系统应该为应用程序提供的接口:系统调用集。
POSIX是由 IEEE(Institute of Electrical andElectronic Engineering)开发的,并由 ANSI(American National Standards Institute)和 ISO(International StandardsOrganization)标准化。
大多数的操作系统(包括 Windows NT)都倾向于开发它们的变体版本与 POSIX 兼容。
POSIX 现在已经发展成为一个非常庞大的标准族,某些部分正处在开发过程中。
表 1-1 给出了 POSIX 标准的几个重要组成部分。
POSIX 与 IEEE 1003 和 2003 家族的标准是可互换的。
除 1003.1 之外,1003 和 2003 家族也包括在表中。
管理 POSIX 开放式系统环境(OSE) 。
IEEE 在 1995 年通过了这项标准。
ISO 的1003.0版本是 ISO/IEC 14252:1996。
被广泛接受、用于源代码级别的可移植性标准。
1003.1 提供一个操作系统的C 语1003.1 言应用编程接口(API) 。
IEEE 和 ISO 已经在 1990 年通过了这个标准,IEEE 在1995 年重新修订了该标准。
linux多线程 pthread常用函数详解

linux多线程pthread常用函数详解Linux多线程是指在Linux操作系统中运行的多个线程。
线程是执行程序的基本单位,它独立于其他线程而存在,但共享相同的地址空间。
在Linux中,我们可以使用pthread库来实现多线程程序。
本文将详细介绍pthread库中常用的函数,包括线程的创建、退出、同步等。
一、线程创建函数1. pthread_create函数pthread_create函数用于创建一个新线程。
其原型如下:cint pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void*(*start_routine) (void *), void *arg);参数说明:- thread:用于存储新线程的ID- attr:线程的属性,通常为NULL- start_routine:线程要执行的函数地址- arg:传递给线程函数的参数2. pthread_join函数pthread_join函数用于等待一个线程的结束。
其原型如下:int pthread_join(pthread_t thread, void retval);参数说明:- thread:要等待结束的线程ID- retval:用于存储线程的返回值3. pthread_detach函数pthread_detach函数用于将一个线程设置为分离状态,使其在退出时可以自动释放资源。
其原型如下:cint pthread_detach(pthread_t thread);参数说明:- thread:要设置为分离状态的线程ID二、线程退出函数1. pthread_exit函数pthread_exit函数用于退出当前线程,并返回一个值。
其原型如下:cvoid pthread_exit(void *retval);参数说明:- retval:线程的返回值2. pthread_cancel函数pthread_cancel函数用于取消一个线程的执行。
linux原子操作函数

linux原子操作函数Linux原子操作函数是一组用于实现多线程同步和互斥的函数。
在并发编程中,多个线程同时访问共享资源时,可能会导致数据的不一致或竞争条件的发生。
原子操作函数可以保证多线程之间的顺序性和一致性,从而避免了竞争条件的产生。
原子操作函数的特点是不可分割和不可中断,即在执行原子操作期间,不会被其他线程打断或者分割成多个步骤执行。
这种特性保证了原子操作的完整性,使多线程之间可以安全地共享资源。
Linux提供了多个原子操作函数,其中最常用的有以下几个:1. atomic_inc(原子增加):该函数用于对指定的整型变量进行原子递增操作。
它保证了递增操作的完整性,不会被其他线程打断或者分割成多个步骤执行。
该函数常用于实现计数器等功能。
2. atomic_dec(原子减少):与atomic_inc函数类似,该函数用于对指定的整型变量进行原子递减操作。
同样地,它也保证了递减操作的完整性。
3. atomic_add(原子加法):该函数用于对指定的整型变量进行原子加法操作。
它可以将一个给定的值原子地加到指定的变量上,保证了整个加法操作的完整性和一致性。
4. atomic_sub(原子减法):与atomic_add函数类似,该函数用于对指定的整型变量进行原子减法操作。
它可以将一个给定的值原子地从指定的变量上减去。
5. atomic_xchg(原子交换):该函数用于原子地交换两个指定的值。
它可以保证交换操作的完整性,不会被其他线程打断。
6. atomic_cmpxchg(原子比较并交换):该函数用于比较指定的变量的值与给定的期望值是否相等,如果相等则用新的值替换旧的值。
它是一种常用的原子操作,可以用于实现互斥锁等功能。
除了上述常用的原子操作函数外,Linux还提供了其他一些原子操作函数,如atomic_and、atomic_or、atomic_xor等,它们分别用于进行按位与、按位或和按位异或的原子操作。
linux interlockedincrement

linux interlockedincrement题目:Linux下的InterlockedIncrement函数及其应用引言:在多线程编程中,为了确保对共享资源的访问安全,我们需要使用同步机制来实现线程间的互斥访问。
而Linux提供了一系列的原子操作函数,其中之一就是InterlockedIncrement函数。
本文将详细介绍Linux下的InterlockedIncrement函数的使用方法以及其在多线程环境下的应用。
第一部分:InterlockedIncrement函数的概述(200-300字)InterlockedIncrement函数是Linux内核提供的原子操作函数之一,用于对变量进行原子递增操作。
它能够保证在多线程环境下,对共享资源的访问是互斥的,不会出现数据竞争的问题。
该函数的原型为“__attribute__((always_inline)) int32_tInterlockedIncrement(int32_t* addend)”。
其中,参数“addend”是一个指向要增加的变量的指针。
第二部分:InterlockedIncrement函数的使用方法(300-400字)1. 头文件引用要在程序中使用InterlockedIncrement函数,需要包含<linux/interrupt.h>头文件。
2. 函数调用在需要进行原子递增操作的地方,调用InterlockedIncrement函数即可。
例如:“InterlockedIncrement(&counter);”3. 返回值InterlockedIncrement函数会返回递增后的变量值。
第三部分:InterlockedIncrement函数的示例代码(400-500字)为了更好地理解InterlockedIncrement函数的使用方法,下面给出一个简单的示例代码。
c#include <linux/interrupt.h>#include <pthread.h>#include <stdio.h>int counter = 0;void* threadFunc(void* arg) {for (int i = 0; i < 100000; ++i) {InterlockedIncrement(&counter);}return NULL;}int main() {pthread_t thread1, thread2;pthread_create(&thread1, NULL, threadFunc, NULL);pthread_create(&thread2, NULL, threadFunc, NULL);pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);printf("Final count: d\n", counter);return 0;}上述代码中,我们创建了两个线程,每个线程都会调用threadFunc函数来递增counter变量的值。
Linux下多线程编程-Pthread与Semaphore的使用

简单的多线程编程Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口,称为pthread。
编写Linux下的多线程程序,需要使用头文件pthread.h,连接时需要使用库libpthread.a。
顺便说一下,Linux下pthread的实现是通过系统调用clone()来实现的。
clone ()是Linux所特有的系统调用,它的使用方式类似fork,关于clone()的详细情况,有兴趣的读者可以去查看有关文档说明。
下面我们展示一个最简单的多线程程序 example1.c。
/* example.c*/#include <stdio.h>#include <pthread.h>void thread(void){int i;for( i = 0;i < 3; i++ )printf("This is a pthread.\n");}int main(void){pthread_t id;int i,ret;ret = pthread_create( &id, NULL, (void *)thread, NULL );if ( ret!=0 ) {printf ("Create pthread error!\n");exit (1);}for( i = 0; i < 3; i++ )printf("This is the main process.\n");pthread_join(id,NULL);return (0);}我们编译此程序:gcc example1.c -lpthread -o example1运行example1,我们得到如下结果:This is the main process.This is a pthread.This is the main process.This is the main process.This is a pthread.This is a pthread.再次运行,我们可能得到如下结果:This is a pthread.This is the main process.This is a pthread.This is the main process.This is a pthread.This is the main process.前后两次结果不一样,这是两个线程争夺CPU资源的结果。
linux核心函数

linux核心函数Linux 内核是操作系统的核心部分,它提供了操作系统的核心功能,包括进程管理、内存管理、文件系统等。
Linux 内核的源代码中包含了大量的函数,用于实现各种操作系统的功能。
以下是一些Linux 内核中常见的核心函数,它们扮演着关键的角色:1.进程管理函数:–fork():创建一个新的进程。
–exec():在当前进程中执行一个新的程序。
–wait():等待子进程结束。
–exit():终止当前进程。
2.调度和任务管理函数:–schedule():进行进程调度。
–yield():主动让出CPU,将当前进程移动到就绪队列的末尾。
–wake_up_process():唤醒一个等待中的进程。
3.内存管理函数:–kmalloc():在内核中分配内存。
–kfree():释放内核中的内存。
–vmalloc():在虚拟地址空间中分配内存。
4.文件系统函数:–open():打开一个文件。
–read():从文件中读取数据。
–write():向文件中写入数据。
–close():关闭文件。
5.设备驱动函数:–register_chrdev():注册字符设备。
–unregister_chrdev():注销字符设备。
–request_irq():注册中断处理函数。
6.网络函数:–socket():创建套接字。
–bind():将套接字与地址绑定。
–listen():侦听传入连接请求。
–accept():接受传入的连接请求。
7.定时器和时钟函数:–timer_create():创建一个定时器。
–timer_settime():设置定时器的时间。
–gettimeofday():获取当前时间。
8.同步和互斥函数:–spin_lock():获取自旋锁。
–spin_unlock():释放自旋锁。
–mutex_lock():获取互斥锁。
–mutex_unlock():释放互斥锁。
这些函数仅仅是Linux 内核中众多函数的一小部分,Linux 内核的源代码非常庞大而复杂,包含了各种各样的功能和模块。
Linux多线程编程问题

Linux 多线程编程问题1重入问题传统的UNIX没有太多考虑线程问题,库函数里过多使用了全局和静态数据,导致严重的线程重入问题。
1.1–D_REENTRANT /-pthread和errno的重入问题。
所先UNIX的系统调用被设计为出错返回-1,把错误码放在errno中(更简单而直接的方法应该是程序直接返回错误码,或者通过几个参数指针来返回)。
由于线程共享所有的数据区,而errno是一个全局的变量,这里产生了最糟糕的线程重入问题。
比如:do {bytes = recv(netfd, recvbuf, buflen, 0);} while (bytes != -1 && errno != EINTR);在上面的处理recv被信号打断的程序里。
如果这时连接被关闭,此时errno应该不等于EINTR,如果别的线程正好设置errno为EINTR,这时程序就可能进入死循环。
其它的错误码处理也可能进入不可预测的分支。
在线程需求刚开始时,很多方面技术和标准(TLS)还不够成熟,所以在为了解决这个重入问题引入了一个解决方案,把errno定义为一个宏:extern int *__errno_location (void);#define errno (*__errno_location())在上面的方案里,访问errno之前先调用__errno_location()函数,线程库提供这个函数,不同线程返回各自errno的地址,从而解决这个重入问题。
在编译时加-D_REENTRANT就是启用上面的宏,避免errno重入。
另外-D_REENTRANT还影响一些stdio的函数。
在较高版本的gcc里,有很多嵌入函数的优化,比如把printf(“Hello\n”);优化为puts(“hello\n”);之类的,有些优化在多线程下有问题。
所以gcc引入了–pthread 参数,这个参数出了-D_REENTRANT外,还校正一些针对多线程的优化。
linux和windows通用的多线程方法

linux和windows通用的多线程方法
多线程是一种在计算机程序中处理多个相似或相关的任务的技术。
无论是在Linux还是Windows中,多线程的实现都是类似的。
以下是一些通用的多线程方法:
1. 创建线程:使用线程库中提供的函数,例如在Linux中使用pthread_create(),在Windows中使用CreateThread()。
2. 同步线程:使用同步机制来保护共享资源,例如在Linux中使用pthread_mutex_lock()和pthread_mutex_unlock(),在Windows 中使用CriticalSection。
3. 线程间通信:使用消息传递或共享内存等机制来实现线程间通信。
在Linux中,可以使用管道、共享内存和信号量等。
在Windows 中,可以使用命名管道和邮槽等。
4. 线程池:创建一个线程池来管理多个线程,这样可以避免频繁地创建和销毁线程,提高效率。
5. 轮询:使用循环不断地检查线程是否完成任务,从而避免阻塞主线程。
总的来说,多线程在Linux和Windows中的实现都是类似的,只要掌握了基本的多线程概念和方法,就可以在两个操作系统中进行开发。
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Linux下pthread的实现是通过系统调用clone()来实现的。
clone()是Linux所特有的系统调用,他的使用方式类似fork.int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void),void *restrict arg); 返回值:若是成功建立线程返回0,否则返回错误的编号形式参数:pthread_t *restrict tidp 要创建的线程的线程id指针const pthread_attr_t *restrict attr 创建线程时的线程属性void* (start_rtn)(void) 返回值是void类型的指针函数void *restrict arg start_rtn的行参进行编译的时候要加上-lpthread向线程传递参数。
例程2:功能:向新的线程传递整形值#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>void *create(void *arg){int *num;num=(int *)arg;printf("create parameter is %d \n",*num);return (void *)0;}int main(int argc ,char *argv[]){pthread_t tidp;int error;int test=4;int *attr=&test;error=pthread_create(&tidp,NULL,create,(void *)attr);if(error){printf("pthread_create is created is not created ... \n");return -1;}sleep(1);printf("pthread_create is created ...\n");return 0; }编译方法:gcc -lpthread pthread_int.c -Wall执行结果:create parameter is 4pthread_create is created is created ...例程总结:能够看出来,我们在main函数中传递的整行指针,传递到我们新建的线程函数中。
在上面的例子能够看出来我们向新的线程传入了另一个线程的int数据,线程之间还能够传递字符串或是更复杂的数据结构。
例程3:程式功能:向新建的线程传递字符串程式名称:pthread_string.c#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>void *create(void *arg){char *name;name=(char *)arg;printf("The parameter passed from main function is %s \n",name);return (void *)0;}int main(int argc, char *argv[]){char *a="zieckey";int error;pthread_t tidp;error=pthread_create(&tidp, NULL, create, (void *)a);if(error!=0){printf("pthread is not created.\n");return -1;}sleep(1);printf("pthread is created... \n");return 0;}程式目的:验证新建立的线程能够共享进程中的数据程式名称:pthread_share.c#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>static int a=4;void *create(void *arg){printf("new pthread ... \n");printf("a=%d \n",a);return (void *)0;}int main(int argc,char *argv[]){pthread_t tidp;int error;a=5;error=pthread_create(&tidp, NULL, create, NULL);if(error!=0){printf("new thread is not create ... \n");return -1;}sleep(1);printf("new thread is created ... \n");return 0;}2、线程的终止假如进程中任何一个线程中调用exit,_Exit,或是_exit,那么整个进程就会终止,和此类似,假如信号的默认的动作是终止进程,那么,把该信号发送到线程会终止进程。
线程的正常退出的方式:(1) 线程只是从启动例程中返回,返回值是线程中的退出码(2) 线程能够被另一个进程进行终止(3) 线程自己调用pthread_exit函数两个重要的函数原型:#includevoid pthread_exit(void *rval_ptr);/*rval_ptr 线程退出返回的指针*/int pthread_join(pthread_t thread,void **rval_ptr);/*成功结束进程为0,否则为错误编码*/例程6程式目的:线程正常退出,接受线程退出的返回码程式名称:pthread_exit.c#include#include#includevoid *create(void *arg){printf("new thread is created ... \n");return (void *)8;}int main(int argc,char *argv[]){pthread_t tid;int error;void *temp;error = pthread_create(&tid, NULL, create, NULL);if( error ){printf("thread is not created ... \n");return -1;}error = pthread_join(tid, &temp);if( error ){printf("thread is not exit ... \n");return -2;}printf("thread is exit code %d \n", (int )temp);return 0;}线程退出能够返回线程的int数值。
线程退出不但仅能够返回线程的int数值,还能够返回一个复杂的数据结构。
例程7程式目的:线程结束返回一个复杂的数据结构程式名称:pthread_return_struct.c#include#include#includestruct menber{int a;char *b;}temp={8,"zieckey"};void *create(void *arg){printf("new thread ... \n");return (void *)&temp;}int main(int argc,char *argv[]){int error;pthread_t tid;struct menber *c;error = pthread_create(&tid, NULL, create, NULL);if( error ){printf("new thread is not created ... \n");return -1;}printf("main ... \n");error = pthread_join(tid,(void *)&c);if( error ){printf("new thread is not exit ... \n");return -2;}printf("c->a = %d \n",c->a);printf("c->b = %s \n",c->b);sleep(1);return 0;}3、线程标识函数原型:pthread_t pthread_self(void);pid_t getpid(void);getpid()用来取得现在进程的进程识别码,函数说明实现在新建立的线程中打印该线程的id和进程id程式名称:pthread_id.cvoid *create(void *arg){printf("New thread .... \n");printf("This thread's id is %u \n", (unsigned int)pthread_self());printf("The process pid is %d \n",getpid());return (void *)0;}int main(int argc,char *argv[]){pthread_t tid;int error;printf("Main thread is starting ... \n");error = pthread_create(&tid, NULL, create, NULL); if(error){printf("thread is not created ... \n");return -1;}printf("The main process's pid is %d \n",getpid());sleep(1);return 0;}。