C++学习_多线程

C++/C本身并没有多线程的内容,需要使用pthread库, include<pthread.h>,编译+ -lpthread, pthread是一个posix标准,在不同平台上有不同实现,这里以linux pthread库为准.

参考https://computing.llnl.gov/tutorials/pthreads/#CreatingThreads

一,线程的创建

1,使用pythread_create函数,原型如下

    int pthread_create(pthread_t*  thread,const pthread_attr_t * attr,    void*(*start_routine)(void*),   void *restrict args);

    参数 thread: pthread_t 类型的指针,相当于一个线程id

    attr: 线程属性 pthread_attr_t类型,一般可以填NULL

    start_routine: 线程入口函数, 必须返回void* 且有一个 void* 类型的参数

    args 传给入口函数的参数, void*类型

2,如果要传入多个参数,可以用一个struct把参数包起来,传给入口函数,再用类型转换转成struct

3,如果想知道自己的线程号可以用pthread_self()

二线程的join和detach

1, join的含义是调用join的线程会一直block直到被join线程结束, 线程需要有joinable属性才能被join,否则就是detach的, 显然这么做的原因是join需要一定的开销.

2,join函数; int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

 参数 thread是被join线程的id, retval可以用来接收线程退出时传来的信息

3, 可以通过pthread_create的第二个参数设置线程属性成joinable或detach, 不过线程默认就是joinable的, 所以一般不需要去设置

4, 如果你想把一个线程射程detach, 直接用void pthread_detach(pthread_t thread)

三,线程的退出

1,除了主线程, 所有线程都是平等的, 可以在任意线程中cancel掉其他线程

2,如果没有join 主线程是不会等待其他线程结束的, 如果主线程提前退出,其他线程还没结束,一般是会出core的

3,非自然退出线程一般有两种方式: 自己pthread_exit 或被pthread_cancel掉:

void pthread_exit(void* retval);

这个函数有一个void*类型返回值, 你可以返回一个字符串,并通过pthread_join 的第二个参数看到

void* run(void*)
{
    pthread_exit((void*)("hello world"));
}
int main(){
    void* retval; pthread_t t1;
    pthread_create(&t1,NULL,run,NULL);
    pthread_join(t1,&retval);
    printf("thread t1 exits with info %s\n",(char*)retval);
    return 0;
}

int pthread_cancel(pthread_t thread)
这个函数是你可以在一个线程中使另一个线程退出, 当然前提是你得知道它的线程号

四,锁mutex

1, 使用一个锁,一般来说你需要

a)用pthread_mutex_t 定义一个锁

b)用pthread_mutex_init ()把它初始化,事实上你把这部省略也可以正常工作(相当于静态声明mutex), 不过最好明确init一下

c)pthread_lock() 上锁

d)pthread_unlock()解锁

e)pthread_mutex_destory()销毁,当然也可以省略, 毕竟一把锁也没占多少资源

2,给一个已经上锁的mutex上锁会block住直到mutex解锁

3,POSIX规定以下情况是逻辑错误,实际上什么也不会发生, 当然最好避免

a)给没有上锁的mutex解锁

b)给不属于你的mutex解锁

五,条件 cond

1,使用条件可以采用非轮询的方式监控一件事情,使用方式如下:

a) 线程A调用int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex) block住,等待条件达成

b)线程B判断条件已达成, 调用pthread_cond_signal 唤醒block的A

2,注意pthread_cond_wait的第二个参数是一个锁,实际上发生了如下事情:

a) unlock mutex 如果mutex没有锁住, 不起任何作用

b)block the thread

c)receive signal

d)lock mutex 注意! 如果此时mutex被锁住(例如pthread_cond_signal后立刻lock)是不会继续进行的, 这可能不是你希望的, 你要确保此时mutex不会被锁住或者干脆给cond一把单独的锁.