pthread create功能，pthreadjoin函数

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pthread_create：如何正确使用多线程？

作为一种提高程序运行效率的技术，多线程越来越被广泛使用。而在Linux系统中，pthread_create函数是实现多线程的一种重要方法。本文将介绍pthread_create方法，并探讨其正确使用的方法，以帮助开发者们更好地使用多线程技术，提高程序运行效率。

一、什么是pthread_create？

pthread_create是一种用于实现多线程的函数，它可用于创建一个或多个线程。该函数功能强大，使用简便，是Linux多线程编程中的重要工具。

二、如何使用pthread_create？

1. 确定线程函数

要使用pthread_create函数，必须首先明确线程的功能，即要创建的线程要执行的具体操作。这些操作应该定义为一个函数，并将该函数作为pthread_create的参数。在这个函数内，可以写用于实现特定功能的代码。

例如，要创建一个线程，该线程要执行一个加法操作，可以创建一个名为add_function的函数来实现该功能：

void * add_function(void *arg)

{

int a = *((int *)arg);

int b = *((int *)(arg + 4));

int sum = a + b;

printf(\"The result is %d\

\", sum);

return NULL;

}

该函数将两个整数相加，并输出结果。在实际使用中，可以根据需要定义不同的功能函数。

2. 创建线程

在确定好线程要执行的功能函数之后，可以使用pthread_create函数来创建线程。该函数的原型如下：

int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void*), void *restrict arg);

其中，参数意义如下：

- tidp：是指向thread的指针，用于存放新线程的ID。

- attr：是线程的属性，通常为NULL。

- start_rtn：是要执行的线程函数，该函数的返回值指向了线程的终止状态。

- arg：是线程函数的参数。

如果pthread_create函数执行成功，返回值为0；若出现错误，则返回错误编号。

例如，我们创建一个列出斐波那契数列的线程：

void *fibonacci_sequence(void *arg)

{

int n = *((int *)arg);

int fib1 = 0, fib2 = 1;

printf(\"The first %d numbers in the Fibonacci sequence are: %d %d \", n, fib1, fib2);

for (int i = 3; i <= n; ++i) {

int fib = fib1 + fib2;

printf(\"%d \", fib);

fib1 = fib2;

fib2 = fib;

}

printf(\"\

\");

return NULL;

}

int main(void)

{

pthread_t t1;

int n = 10;

pthread_create(&t1, NULL, fibonacci_sequence, &n);

pthread_join(t1, NULL);

return 0;

}

在main函数中，我们使用pthread_create函数来创建一个线程，该线程将列出斐波那契数列前n项。在main函数中，我们使用pthread_join函数来等待该线程执行完毕。

使用这种方法创建线程，可以有效地提高程序运行效率。

三、如何正确使用pthread_create？

尽管pthread_create函数是一种用于实现多线程的重要方法，但是在使用中仍需要注意一些问题，以保证线程的正常运行。

1. 线程函数必须具有可重入性

可重入性是指，线程函数在被多个线程调用时，能够正常运行，并避免出现死锁等问题。在实际使用中，线程函数应当遵循以下原则：

- 不要使用全局变量。

- 不要使用静态变量。

- 不要使用不可重入的函数。

2. 不要忘记传递参数

在线程函数中，可能需要使用一些参数来完成特定操作。如果没有正确传递参数，线程就无法正常运行，甚至会出现程序崩溃等错误。

因此，在使用pthread_create函数时，应当确保正确地传递参数，避免出现问题。

3. 线程同步

线程同步是指，在多个线程并发执行的情况下，保证各个线程之间的安全性和顺序性。在实际使用中，可以使用一些同步机制来实现线程同步，如锁、信号量等。

例如，可以使用pthread_mutex_t锁来保证多个线程不会同时访问公共资源：

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void *task(void *arg)

{

pthread_mutex_lock(&mutex);

// 任务代码

pthread_mutex_unlock(&mutex);

return NULL;

}

在任务代码中，如果对于公共变量进行了访问或修改，一定要使用锁来保证线程安全。

四、总结

多线程技术是提高程序运行效率的重要手段，而pthread_create函数是Linux多线程编程中的重要工具。在实际使用中，我们应当注意pthread_create函数的传参、可重入性、线程同步等问题，以确保程序的正常运行。希望本文的介绍能够帮助开发者们更好地使用多线程技术，提高程序运行效率。

pthread_create函数是C/C++编程中常用的函数，用于创建一个线程并执行传入的函数。在并发编程中，线程创建是一项关键的任务，正确地使用pthread_create可以帮助我们轻松地创建多线程程序，实现机器的多核利用，提高程序的性能。

本文将介绍pthread_create函数的使用方法和相关要素，为大家提供一个全面的参考。

一、如何使用pthread_create函数

使用pthread_create函数创建线程很简单，只需要遵循下列步骤即可：

1.定义一个函数，在函数中实现线程需要执行的操作。

2.定义一个线程变量（pthread_t），用于存储所创建的线程编号。

3.调用pthread_create函数，传入上述两个参数以及其他的一些可选参数。

下面是一个使用pthread_create函数创建线程的示例程序：

``` c++

#include

#include

// 线程函数，打印Hello, World!

void *print_hello(void *arg)

{

printf(\"Hello, World!\

\");

return NULL;

}

int main()

{

pthread_t tid; // 线程变量

int ret;

// 创建线程

ret = pthread_create(&tid, NULL, print_hello, NULL);

if (ret != 0) {

printf(\"pthread_create error\

\");

return -1;

}

// 等待线程执行结束

pthread_join(tid, NULL);

return 0;

}

```

上面的程序定义了一个函数print_hello，用于在线程中打印Hello, World!。在main函数中，调用pthread_create函数创建一个新的线程，其中第一个参数是指向线程变量tid的指针，第二个参数为线程的属性（通常为NULL），第三个参数是指向线程函数print_hello的指针，最后一个参数为传递给线程函数的参数（本例子中不需要传递参数，因此为NULL）。

在线程创建成功后，我们调用pthread_join函数来等待线程执行结束并释放其资源。

二、pthread_create函数的相关要素

除了以上的使用方法外，还有几个要素需要注意。下面列举了pthread_create函数的相关要素：

1.线程函数的返回值

线程函数的返回值仅有一个，通常为NULL。如果需要在线程中返回数据，可以通过参数传递进去，或者通过全局变量来实现。

2.线程函数的参数

线程函数的参数可以是任意类型，包括结构体、指针等。在使用pthread_create函数创建线程时，传递参数的方法有多种，如上面的示例程序中传递的NULL，或者将参数打包到一个结构体中，然后将结构体指针作为参数传递。

3.线程的属性

线程的属性通常为NULL，表示使用默认属性。如果需要自定义属性，可以使用pthread_attr_t数据类型定义属性并设置相关参数。

4.线程的优先级

线程的优先级决定了线程在竞争CPU资源时的优先级。在Linux系统中，线程的优先级范围为0~99，数字越小表示优先级越高。可以使用pthread_attr_t数据类型定义线程优先级属性，并设置相关参数。

5.线程的取消与退出

线程创建后，可以使用pthread_cancel函数来取消线程的执行。在线程函数中，使用pthread_exit函数可以使线程立即退出。如果线程在执行中出现了错误，可以使用pthread_exit或者return语句退出线程。

6.线程的同步与互斥

在多线程编程中，线程之间需要进行同步与互斥操作以避免数据竞争问题。可以使用pthread_mutex_t数据类型定义互斥锁，并在需要保护共享数据时加锁和解锁。

三、总结

本文介绍了pthread_create函数的用途、使用方法和相关要素。在多线程编程中，正确地使用pthread_create函数可以帮助我们轻松地创建多线程程序、实现机器的多核利用、提高程序的性能。同时，在使用pthread_create函数时需要注意线程函数的返回值、参数、优先级、取消与退出等要素，以避免数据竞争和线程执行错误等问题。

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