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[C++]多线程
了解C++中的多线程。
多线程是多任务处理的一种特殊形式,多任务处理允许让电脑同时运行两个或两个以上的程序;
两种类型的多任务处理:
1. 基于进程的多任务处理是程序的并发执行;
2. 基于线程的多任务处理是同一程序的片段并发执行;
这样的程序中每个部分都称为一个线程,每个线程定义了一个单独的执行路径;
创建线程
#include <pthread.h> pthread_create(thread,attr,start_routine,arg); //创建一个新线程 参数: thread:指向线程标识符指针 attr:一个不透明属性对象,可以被用来设置线程熟悉,也可以使用默认值NULL start_routine:线程运行函数起始地址,创建线程会被执行 arg:运行函数的参数。它必须通过把引用作为强制转换为void类型进行传递,没有传递则使用NULL
创建线程成功时,函数返回0,若返回值不为0则说明线程创建失败;
终止线程
#include <pthread.h> pthread_exit(status); //退出线程
实例001
#include <iostream> #include <pthread.h> //必须的头文件 using namespace std; #define NUM_THREADS 5 //线程的运行函数 void* say_hello(void* args) { cout << "Hello Runoob!" << endl; return 0; } int main() { //定义线程的id变量,多个变量使用数组 pthread_t tids[NUM_THREADS]; for(int i=0;i<NUM_THREADS;i++) { //创建的线程id,线程参数,调用的函数,传入的函数参数 int ret = pthread_create(&tids[i],NULL,say_hello,NULL); if(ret != 0) { cout << "pthread_create error : error_code =" << ret << endl; } } //等各个线程退出后,进程才结束,否则强制结束线程可能没反应过来 pthread_exit(NULL); }
编译:g++ -o 001 001.cpp -pthread
输出结果:
Hello Runoob! Hello Runoob! Hello Runoob! Hello Runoob! Hello Runoob!
实例002
使用 pthread_create() 函数创建了 5 个线程,并接收传入的参数。每个线程打印一个 "Hello Runoob!" 消息,并输出接收的参数,然后调用 pthread_exit() 终止线程。
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <pthread.h> using namespace std; #define NUM_THREADS 5 void *PrintHello(void *threadid) { //对传入参数进行强制类型转换,由无类型指针变为整形数指针,然后再读取 int tid = *((int*)threadid); cout << "Hello Runoob ! 线程 ID," << tid << endl; pthread_exit(NULL); } int main() { pthread_t threads[NUM_THREADS]; int indexes[NUM_THREADS]; //用数组来保存i的值 int rc; int i; for(i=0;i<NUM_THREADS;i++) { cout << "main():创建线程," << i << endl; indexes[i] = i; //先保存i的值 //传入的时候必须强制转换为void* 类型,既无类型指针 rc = pthread_create(&threads[i],NULL,PrintHello,(void *)&(indexes[i])); if(rc) { cout << "Error:无法创建线程," << rc << endl; exit(-1); } } pthread_exit(NULL); }
编译:
g++ test.cpp -lpthread -o test.o
向线程传递参数
通过结构传递多个参数,在线程回调中传递任意数据类型因为它指向void:
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <pthread.h> using namespace std; #define NUM_THREADS 5 struct thread_data{ int thread_id; char *message; }; void *PrintHello(void *threadarg) { struct thread_data *my_data; my_data = (struct thread_data *) threadarg; cout << "Thread ID :" << my_data->thread_id; cout << "Message :" << my_data->message << endl; pthread_exit(NULL); } int main() { pthread_t threads[NUM_THREADS]; struct thread_data td[NUM_THREADS]; int rc; int i; for(i=0;i<NUM_THREADS;i++) { cout << "main() : creating thread," << endl; td[i].thread_id = i; td[i].message = (char*)"This is message"; rc = pthread_create(&threads[i],NULL,PrintHello,(void *)&td[i]); if(rc) { cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl; exit(-1); } } pthread_exit(NULL); }
编译:
g++ Wno-write-strings test.cpp -lpthread -o test.o
main() : creating thread, 0 main() : creating thread, 1 Thread ID : 0 Message : This is message main() : creating thread, Thread ID : 21 Message : This is message main() : creating thread, 3 Thread ID : 2 Message : This is message main() : creating thread, 4 Thread ID : 3 Message : This is message Thread ID : 4 Message : This is message
连接和分离线程
可以使用以下两函数:
pthread_join(threadid,status); pthread_detach(threadid);
pthread_join() 子程序阻碍调用程序,直到指定的 threadid 线程终止为止。当创建一个线程时,它的某个属性会定义它是否是可连接的(joinable)或可分离的(detached)。只有创建时定义为可连接的线程才可以被连接。如果线程创建时被定义为可分离的,则它永远也不能被连接。
这个实例演示了如何使用 pthread_join() 函数来等待线程的完成。
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <pthread.h> #include <unistd.h> using namespace std; #define NUM_THREADS 5 void *wait(void *t) { int i; long tid; tid = (long)t; sleep(1); cout << " Sleeping in thread " << endl; cout << " Thread with id : " << tid << " ...exiting" << endl; pthread_exit(NULL); } int main() { int rc; int i; pthread_t threads[NUM_THREADS]; pthread_attr_t attr; void *status; //初始化并设置线程为可连接(joinable) pthread_attr_init(&attr); pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_JOINABLE); for(i=0;i<NUM_THREADS;i++) { cout << "main() : creating thread, " << i << endl; rc = pthread_create(&threads[i],NULL,wait,(void *)&i); if(rc){ cout << " Error:unable to create thread, " << rc << endl; exit(-1); } } //删除属性,并等待其它线程 pthread_attr_destroy(&attr); for(i=0;i<NUM_THREADS;i++) { rc = pthread_join(threads[i],&status); if(rc) { cout << " Error:unable to join , " << rc << endl; exit(-1); } cout << " Main: completed thread id : " << i; cout << " exiting with status : " << status << endl; } cout <<"Main : program exiting." << endl; pthread_exit(NULL); }
编译:
g++ -o join_detach join_detach.cpp -pthread
输出结果:
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