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LINUX环境高级编程-线程解读

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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高级编程day06

linux高级编程day06
}
案例：
写两个程序：
A:加锁
B:获取锁的信息
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
main()
{
int fd;
struct flock lk;
struct timeval it_value;//延时时间:过多久定时器开始生效
}
struct timeval
{
long tv_sec;//秒
long tv_usec;//微妙
}
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
//sleep(1);
}
}
3.中断
kill -s 信号 进程ID
kill -信号 进程ID
信号:数字1-31 34-64
宏SIGINT=2
ctrl+d 发送信号2 SIGINT
kill -l察看所有信号
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Linux线程的状态与调度

Linux线程的状态与调度

Linux线程的状态与调度1,线程的⽣命周期线程从创建、运⾏到结束总是处于下⾯五个状态之⼀：新建状态、就绪状态、运⾏状态、阻塞状态及死亡状态。

1.新建状态(New)：当⽤new操作符创建⼀个线程时，例如new Thread(r)，线程还没有开始运⾏，此时线程处在新建状态。

当⼀个线程处于新⽣状态时，程序还没有开始运⾏线程中的代码2.就绪状态(Runnable)⼀个新创建的线程并不⾃动开始运⾏，要执⾏线程，必须调⽤线程的start()⽅法。

当线程对象调⽤start()⽅法即启动了线程，start()⽅法创建线程运⾏的系统资源，并调度线程运⾏run()⽅法。

当start()⽅法返回后，线程就处于就绪状态。

处于就绪状态的线程并不⼀定⽴即运⾏run()⽅法，线程还必须同其他线程竞争CPU时间，只有获得CPU时间才可以运⾏线程。

因为在单CPU的计算机系统中，不可能同时运⾏多个线程，⼀个时刻仅有⼀个线程处于运⾏状态。

因此此时可能有多个线程处于就绪状态。

对多个处于就绪状态的线程是由Java运⾏时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。

3.运⾏状态(Running)当线程获得CPU时间后，它才进⼊运⾏状态，真正开始执⾏run()⽅法.4. 阻塞状态(Blocked)线程运⾏过程中，可能由于各种原因进⼊阻塞状态:1>线程通过调⽤sleep⽅法进⼊睡眠状态；2>线程调⽤⼀个在I/O上被阻塞的操作，即该操作在输⼊输出操作完成之前不会返回到它的调⽤者；3>线程试图得到⼀个锁，⽽该锁正被其他线程持有；4>线程在等待某个触发条件；......所谓阻塞状态是正在运⾏的线程没有运⾏结束，暂时让出CPU，这时其他处于就绪状态的线程就可以获得CPU时间，进⼊运⾏状态。

5. 死亡状态(Dead)有两个原因会导致线程死亡：1) run⽅法正常退出⽽⾃然死亡，2) ⼀个未捕获的异常终⽌了run⽅法⽽使线程猝死。

linux下C语言多线程编程实例

linux下C语言多线程编程实例
互斥锁相关
互斥锁用来保证一段时间内只有一个线程在执行一段代码。
一 pthread_mutex_init
函数 pthread_mutex_init 用来生成一个互斥锁。NULL 参数表明使用默认属性。如果需要声明特 定属性的互斥锁，须调用函数 pthread_mutexattr_init。函数 pthread_mutexattr_setpshared 和函数 pthread_mutexattr_settype 用来设置互斥锁属性。前一个函数设置属性 pshared，它有 两个取值， PTHREAD_PROCESS_PRIVATE 和 PTHREAD_PROCESS_SHARED。前者用来不同进程中的线 程同步，后者用于同步本进程的不同线程。在上面的例子中，我们使用的是默认属性 PTHREAD_PROCESS_ PRIVATE。后者用来设置互斥锁类型，可选的类型有 PTHREAD_MUTEX_NORMAL、 PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK、 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE 和 PTHREAD _MUTEX_DEFAULT。它们分 别定义了不同的上所、解锁机制，一般情况下，选用最后一个默认属性。
void thread_create(void)
{
int temp;
memset(&thread, 0, sizeof(thread));
//comment1
/*创建线程*/
if((temp = pthread_create(&thread[0], NULL, thread1, NULL)) != 0)
下面是我们的代码： /*thread_example.c : c multiple thread programming in linux

Linux命令高级技巧使用xargs和parallel进行多线程命令执行

Linux命令高级技巧使用xargs和parallel进行多线程命令执行

Linux命令高级技巧使用xargs和parallel进行多线程命令执行在Linux系统中，命令行操作是一项非常重要的技能，掌握高级的命令行技巧对于提高工作效率和简化复杂任务是至关重要的。

本文将介绍如何使用xargs和parallel命令进行多线程命令执行的高级技巧。

1. 使用xargs进行多线程命令执行在Linux系统中，xargs命令可以用于将标准输入的内容转化为命令行参数，并将这些参数传递给指定命令进行执行。

这使得我们可以方便地并行执行多个命令，提高执行效率。

xargs的基本语法如下：```command | xargs [options] command ...```其中，第一个command产生一系列的参数，这些参数将作为输入传递给后面的command进行执行。

下面是一个示例，展示如何使用xargs命令同时查找多个文件中包含指定关键字的行数：```find /path/to/files -name "*.txt" | xargs grep -c "keyword"```在这个例子中，find命令用于查找指定路径下的所有扩展名为.txt的文件，并将文件列表传递给xargs命令。

xargs命令再将这些文件名作为参数传递给grep命令，执行关键字查找操作。

2. 使用parallel进行多线程命令执行与xargs类似，parallel也可以用于并行执行多个命令。

不同的是，parallel可以更精确地控制线程数量和命令执行顺序。

parallel的基本语法如下：```parallel [options] command < list-of-inputs```其中，command是需要并行执行的命令，list-of-inputs是作为命令参数的输入列表。

下面的示例展示了如何使用parallel命令在多个服务器上复制文件：```parallel -S server1,server2,server3 cp source_file {} ::: destination1 destination2 destination3```在这个例子中，-S选项指定了要在哪些服务器上执行命令。

跟我学Linux编程-12-多线程编程-同步

跟我学Linux编程-12-多线程编程-同步

多线程编程-同步在上一章节中，我们通过程序示例，见证了单线程世界中不可能发生的事件（一个数既是奇数又是偶数）在多线程环境中是怎样分分钟发生的，我通过细分程序执行步骤，分析了奇异事件发生的过程，并探明了其原因：一个线程在对全局变量gcnt进行两次判读的过程中，另一个线刚好改变了这个变量的值。

在多线程编程术语中，称这两个线程同时进入了临界区域。

所谓临界区域，是指多线程环境下两个及以上线程同时执行可能会导致冲突的一段代码。

在上一章节的示例中，这几行代码就是一个临界区域：gcnt++;if (gcnt % 2){if (!(gcnt % 2)) printf("[%d] : %d\n", id, gcnt);}冲突之所以会发生，是因为临界区域的代码，通常需要很多个CPU指令周期才能完成，其运行过程随时可能被打断(进行了线程调试)，CPU去运行另外的线程，如果这个线程刚好也进入了临界区域，则异常的程序状态极可能会发生。

如果当某个线程进入临界区域，在其退出区域之前，其他的线程无论如何也不能进入该区域，那么冲突就不会发生。

Linux提供了这种保证多线程进入临界区域互斥的机制，这正是本章节所要介绍的内容：线程锁。

我们今天的示例程序还是在上一章节的示例上改进而来的，我们的任务就是使用线程锁，保证“一个数既是奇数又是偶数”的奇异事件在多线程环境下也不发生，代码如下：#include <pthread.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>int gcnt = 0;pthread_mutex_t g_mutex;void *thread_task(void *arg){int id = (int)arg;while (1){pthread_mutex_lock(&g_mutex);gcnt++;if (gcnt % 2)if (!(gcnt % 2)) printf("[%d] : %d\n", id, gcnt);}pthread_mutex_unlock(&g_mutex);usleep(1);}return NULL;}int main(int argc, char *argv[]){pthread_t thr;pthread_mutex_init(&g_mutex, NULL);pthread_create(&thr, NULL, thread_task, (void *)1);pthread_create(&thr, NULL, thread_task, (void *)2);thread_task((void *)0);return 0;}今天的程序相对于上章的代码，改动非常小，只添加了四行，已使用红色加粗标注。

linux下的CC++多进程多线程编程实例详解

linux下的CC++多进程多线程编程实例详解

linux下的CC++多进程多线程编程实例详解linux下的C\C++多进程多线程编程实例详解1、多进程编程#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main(){pid_t child_pid;/* 创建⼀个⼦进程 */child_pid = fork();if(child_pid == 0){printf("child pid\n");exit(0);}else{printf("father pid\n");sleep(60);}return 0;}2、多线程编程#include <stdio.h>#include <pthread.h>struct char_print_params{char character;int count;};void *char_print(void *parameters){struct char_print_params *p = (struct char_print_params *)parameters;int i;for(i = 0; i < p->count; i++){fputc(p->character,stderr);}return NULL;}int main(){pthread_t thread1_id;pthread_t thread2_id;struct char_print_params thread1_args;struct char_print_params thread2_args;thread1_args.character = 'x';thread1_args.count = 3000;pthread_create(&thread1_id, NULL, &char_print, &thread1_args);thread2_args.character = 'o';thread2_args.count = 2000;pthread_create(&thread2_id, NULL, &char_print, &thread2_args);pthread_join(thread1_id, NULL);pthread_join(thread2_id, NULL);return 0;}3、线程同步与互斥1）、互斥pthread_mutex_t mutex;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);/*也可以⽤下⾯的⽅式初始化*/pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_lock(&mutex);/* 互斥 */thread_flag = value;pthread_mutex_unlock(&mutex);2）、条件变量int thread_flag = 0;pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t thread_flag_cv;\void init_flag(){pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_cond_init(&thread_flag_cv, NULL);thread_flag = 0;}void *thread_function(void *thread_flag){while(1){pthread_mutex_lock(&mutex);while(thread_flag != 0 ){pthread_cond_wait(&thread_flag_cv, &mutex);}pthread_mutex_unlock(&mutex);do_work();}return NULL;}void set_thread_flag(int flag_value){pthread_mutex_lock(&mutex);thread_flag = flag_value;pthread_cond_signal(&thread_flag_cv);pthread_mutex_unlock(&mutex);}感谢阅读，希望能帮助到⼤家，谢谢⼤家对本站的⽀持！。

linux 线程优先级设置方法

linux 线程优先级设置方法

linux 线程优先级设置方法Linux操作系统中，线程是轻量级的进程，合理设置线程的优先级可以优化系统资源的分配，提高程序的执行效率。

本文将详细介绍Linux线程优先级的设置方法。

一、线程优先级概述在Linux操作系统中，线程优先级通常分为两种：静态优先级和动态优先级。

1.静态优先级：在创建线程时分配的优先级，通常在程序运行过程中不会改变。

2.动态优先级：系统根据线程的运行情况动态调整的优先级，通常与线程的CPU使用时间、等待时间等因素有关。

二、设置线程优先级的方法1.使用sched_setparam()函数设置静态优先级函数原型：```cint sched_setparam(pid_t pid, const struct sched_param *param);```示例代码：```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sched.h>#include <pthread.h>void *thread_function(void *arg) {// 线程函数代码}int main() {pthread_t tid;struct sched_param param;int policy;// 创建线程pthread_create(&tid, NULL, thread_function, NULL);// 获取当前线程的调度策略和优先级pthread_getschedparam(pthread_self(), &policy, &param);// 设置优先级（数值越大，优先级越高）param.sched_priority = 30;// 设置线程优先级if (pthread_setschedparam(tid, policy, &param) != 0) { perror("pthread_setschedparam");return 1;}// 等待线程结束pthread_join(tid, NULL);return 0;}```2.使用nice()函数设置动态优先级函数原型：```cint nice(int inc);```示例代码：```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/resource.h>int main() {// 获取当前进程的nice值int old_nice = nice(0);// 设置新的nice值（数值越小，优先级越高）if (nice(-10) == -1) {perror("nice");return 1;}// 输出新的优先级printf("New priority: %d", old_nice - 10);return 0;}```三、总结本文介绍了Linux线程优先级的设置方法，包括使用sched_setparam()函数设置静态优先级和使用nice()函数设置动态优先级。

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36

互斥量在使用前，必须要对互斥量进行初始化 函数原型
#include<pthread.h> int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr); ◦ mutex：即互斥量，类型是pthread_mutex_t ◦ 注意：mutex必须指向有效的内存区域 ◦ attr：设置互斥量的属性，通常可采用默认属性，即可将attr 设为NULL。后面再讨论互斥量的属性 ◦ 成功返回0，出错返回错误码
◦ 成功返回0，否则返回错误编号 ◦ thread：需要等待的线程ID ◦ rval_ptr：
若线程从启动例程返回，rval_ptr将包含返回码 若线程由于pthread_exit终止，rval_ptr即pthread_exit的参数 若线程被取消，由rval_ptr指定的内存单元就置为 PTHREAD_CANCELED 若不关心线程返回值，可将该参数设置为NULL
3



LinuxThreads项目最初将多线程的概念引入了 Linux，但是 LinuxThreads 并不完全遵守 POSIX 线程标准，并且存在设计的一些局限性; 为了改进Linux线程性能，IBM投资开发 NGPT （Next-Generation POSIX Threads）项目，Red Hat主导本地化POSIX线程库 (Native POSIX Thread Library，简称为NTPL)项目。 大部分现代 Linux 发行版都预装了 LinuxThreads 或 NPTL，要查看您的系统上正在使用的是哪个线 程库，请运行下面的命令：
10

pthread_self函数可以使调用线程获取自己的线程ID 函数原型
#include<pthread.h> pthread_t pthread_self();

返回调用线程的线程ID
11


Linux中使用整型表示线程ID，而其他系统则不一定 FreeBSD 5.2.1、Mac OS X 10.3用一个指向 pthread结构的指针来表示pthread_t类型。 为了移植性，在比较两个线程ID是否相同时，可以使 用pthread_equal函数


同进程一样，每个线程也有一个线程ID 进程ID在整个系统中是唯一的，但线程ID不同，线程 ID只在它所属的进程环境中有效 线程ID的类型是pthread_t，在Linux中的定义：
◦ 在/usr/include/bits/pthreadtypes.h中 ◦ typedef unsigned long int pthread_t;
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。

8



1、线程开销更小。据统计，总的说来，一个进程 的开销大约是一个线程开销的30倍左右。 2、线程间通信更方便、快捷。同一进程下的线程 之间共享数据空间，所以一个线程的数据可以直接 为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。 3、使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线 程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的 CPU上。 4、改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考 虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部 分，这样的程序会利于理解和修改。
25

参数
◦ rtn：清理函数，无返回值，一个类型为指针的参数 ◦ arg：当清理函数被调用时，arg将传递给清理函数

清理函数被调用的时机
◦ 调用pthread_exit时 ◦ 响应取消请求时 ◦ 以非0参数调用pthread_cleanup_pop时
26


pthread_cleanup_push必须和 pthread_cleanup_pop成对出现，而且出现的地方 必须在同一个作用域内 函数原型

pthread_create函数用于创建一个线程 函数原型
#include<pthread.h> int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
16

新创建的线程，将继承调用pthread_create函数的线 程的信号屏蔽字，但新线程的未决信号集将被清除。
17



进程中任一线程调用exit、_Exit、_exit，都会导致 整个进程终止； 当线程接收到信号，若信号的处理动作是终止进程， 则进程将被终止（后面分析信号与线程的交互）； 如何只终止某个线程，而不终止整个进程？
◦ #include<pthread.h> ◦ void pthread_cleanup_pop(int execute);
27

在默认情况下，线程的终止状态会保存到对该线程调 用pthread_join； pthread_detach函数可以使线程进入分离状态； 若线程已经处于分离状态，线程的底层存储资源可以 在线程终止时立即被收回； 当线程被分离时，并不能用pthread_join函数等待它 的终止状态，此时pthread_join返回EINVAL。
20

该函数用于等待某个线程终止 函数原型
#include<pthread.h> int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);

调用该函数的线程将一直阻塞，直到指定的线程调用 pthread_exit、从启动例程中返回、被取消
21
返回值与参数

参数与返回值
37

互斥量在使用完毕后，必须要对互斥量进行销毁，以 释放资源 函数原型
#include<pthread.h> int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex); ◦ mutex：即互斥量 ◦ 成功返回0，出错返回错误码
12
Байду номын сангаас
该函数用于比较两个线程ID是否相同 函数原型
#include<pthread.h> int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2);

若相等则返回非0值，否则返回0
13
进程原语 fork exit
线程原语 pthread_create pchread_exit
5
进程存储空间布局

进程管理着资源，如文件、内存、CPU等；
进程的所有信息对该进程的所有线程都是共享的，包 括：可执行的程序文本、程序的全局内存、堆内存、 文件描述符等。

线程独有的包括：线程ID、寄存器值、栈、信号屏蔽
字、errno值、线程私有数据。
7

一个进程可以拥有多个线程；一个进程至少需要一个 线程作为它的指令执行体；典型的UNIX进程可以看成 是只有一个线程的进程。
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ $ getconf GNU_LIBPTHREAD_VERSION 这会产生类似于下面的输出结果： NPTL 0.34 或者： linuxthreads-0.10



程序（program）：是存放在磁盘文件中的可执行文 件。使用6个exec函数中的一个由内核将程序读入存 储器，并使其执行。 进程（process）：是资源管理的最小单位，是程序 的执行实例，是动态过程。有些操作系统把任务和进 程同等看待，认为任务是一个动态过程，即执行任务 体的动态过程。 线程（thread）：是程序执行的最小单位，比进程更 小的、能独立运行和调度的基本单元，并以此来提高 程序并行执行的程度。
◦ 对同一个存储单元，至少存在两个执行体，其一读该单元， 另一写该单元，则需要同步，避免不一致性 ◦ 在处理器架构中，对内存单元的修改，可能需要多个总线周 期，因此读操作和写操作有可能交织在一起
32


假设读操作需要一 个总线周期 写操作需要两个总 线周期 线程B和线程A冲突
33


使用锁，以保证共享存 储一次只能被一个线程 访问 说明获取、释放锁的过 程
主要内容

线程的概念 线程的创建和操纵 线程的同步 代码演示

POSIX线程（POSIX threads），简称Pthreads，是 线程的POSIX标准。该标准定义了创建和操纵线程的 一整套API，定义了一套C语言的类型、常量、函数， 以pthread.h头文件和一个线程库实现。POSIX线程 具有很好的可移植性，使用pthreads编写的代码可运 行于类Unix操作系统（Unix、Linux、Mac OS X等） 中，Windows操作系统也有其移植版pthreadswin32。

参数与返回值
◦ thread：当pthread_create成功返回时，该函数将线程ID 存储在thread指向的内存区域中
15

参数与返回值
◦ attr：用于定制各种不同的线程属性，将在后面部分讨论。 通常可设为NULL，采用默认线程属性 ◦ start_routine：线程的入口函数，即新创建的线程从该函数 开始执行。该函数只有一个参数，即arg，返回一个指针 ◦ arg：作为start_routine的第一个参数 ◦ 成功返回0，出错时返回各种错误码
22

线程调用该函数可以取消同一进程中的其他线程，即 让线程终止 函数原型
#include<pthread.h> int pthread_cancel(pthread_t tid);
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