linux操作系統(tǒng)下的多線程編程詳細解析

1、Linux操作系統(tǒng)下的多線程編程詳細解析操作系統(tǒng)下的多線程編程詳細解析線程（thread）技術早在60年代就被提出，但真正應用多線程到操作系統(tǒng)中去，是在80年代中期，solaris是這方面的佼佼者。傳統(tǒng)的Unix也支持線程的概念，但是在一個進程（process）中只允許有一個線程，這樣多線程就意味著多進程?，F(xiàn)在，多線程技術已經被許多操作系統(tǒng)所支持，包括WindowsNT，當然，也包括Linux。為什么有了進程的概念后，還要再引入線程呢？

2、使用多線程到底有哪些好處？什么的系統(tǒng)應該選用多線程？我們首先必須回答這些問題。使用多線程的理由之一是和進程相比，它是一種非?！肮?jié)儉“的多任務操作方式。我們知道，在Linux系統(tǒng)下，啟動一個新的進程必須分配給它獨立的地址空間，建立眾多的數(shù)據(jù)表來維護它的代碼段、堆棧段和數(shù)據(jù)段，這是一種“昂貴“的多任務工作方式。而運行于一個進程中的多個線程，它們彼此之間使用相同的地址空間，共享大部分數(shù)據(jù)，啟動一個線程所花費的空間遠遠小于啟動一個進程所花費的空

3、間，而且，線程間彼此切換所需的時間也遠遠小于進程間切換所需要的時間。據(jù)統(tǒng)計，總的說來，一個進程的開銷大約是一個線程開銷的30倍左右，當然，在具體的系統(tǒng)上，這個數(shù)據(jù)可能會有較大的區(qū)別。使用多線程的理由之二是線程間方便的通信機制。對不同進程來說，它們具有獨立的數(shù)據(jù)空間，要進行數(shù)據(jù)的傳遞只能通過通信的方式進行，這種方式不僅費時，而且很不方便。線程則不然，由于同一進程下的線程之間共享數(shù)據(jù)空間，所以一個線程的數(shù)據(jù)可以直接為其它線程所用，這不僅快捷

4、，而且方便。當然，數(shù)據(jù)的共享也帶來其他一些問題，有的變量不能同時被兩個線程所修改，有的子程序中聲明為static的數(shù)據(jù)更有可能給多線程程序帶來災難性的打擊，這些正是編寫多線程程序時最需要注意的地方。除了以上所說的優(yōu)點外，不和進程比較，多線程程序作為一種多任務、并發(fā)的工作方式，當然有以下的優(yōu)點：1)提高應用程序響應。這對圖形界面的程序尤其有意義，當一個操作耗時很長時，整個系統(tǒng)都會等待這個操作，此時程序不會響應鍵盤、鼠標、菜單的操作，而使用

5、多線程技術，將耗時長的操作（timeconsuming）置于一個新的線程，可以避免這種尷尬的情況。2)使多CPU系統(tǒng)更加有效。操作系統(tǒng)會保證當線程數(shù)不大于CPU數(shù)目時，不同的線程運行于不同的CPU上。3)改善程序結構。一個既長又復雜的進程可以考慮分為多個線程，成為幾個獨立或半獨立的運行部分，這樣的程序會利于理解和修改。下面我們先來嘗試編寫一個簡單的多線程程序。簡單的多線程編程簡單的多線程編程Linux系統(tǒng)下的多線程遵循POSIX線程接口

6、，稱為pthread。編寫Linux下的多線程程序，需要使用頭文件pthread.h，連接時需要使用庫libpthread.a。順便說一下，Thisisapthread.Thisisthemainprocess.Thisisapthread.Thisisthemainprocess.Thisisapthread.Thisisthemainprocess.前后兩次結果不一樣，這是兩個線程爭奪CPU資源的結果。上面的示例中，我們使用到了兩個

7、函數(shù)，pthread_create和pthread_join，并聲明了一個pthread_t型的變量。pthread_t在頭文件usrincludebitspthreadtypes.h中定義：typedefunsignedlongintpthread_t它是一個線程的標識符。函數(shù)pthread_create用來創(chuàng)建一個線程，它的原型為：externintpthread_create__P((pthread_t__thread__cons

8、tpthread_attr_t__attrvoid(__start_routine)(void)void__arg))第一個參數(shù)為指向線程標識符的指針，第二個參數(shù)用來設置線程屬性，第三個參數(shù)是線程運行函數(shù)的起始地址，最后一個參數(shù)是運行函數(shù)的參數(shù)。這里，我們的函數(shù)thread不需要參數(shù)，所以最后一個參數(shù)設為空指針。第二個參數(shù)我們也設為空指針，這樣將生成默認屬性的線程。對線程屬性的設定和修改我們將在下一節(jié)闡述。當創(chuàng)建線程成功時，函數(shù)返回0，

9、若不為0則說明創(chuàng)建線程失敗，常見的錯誤返回代碼為EAGAIN和EINVAL。前者表示系統(tǒng)限制創(chuàng)建新的線程，例如線程數(shù)目過多了；后者表示第二個參數(shù)代表的線程屬性值非法。創(chuàng)建線程成功后，新創(chuàng)建的線程則運行參數(shù)三和參數(shù)四確定的函數(shù)，原來的線程則繼續(xù)運行下一行代碼。函數(shù)pthread_join用來等待一個線程的結束。函數(shù)原型為：externintpthread_join__P((pthread_t__thvoid__thread_return)

10、)第一個參數(shù)為被等待的線程標識符，第二個參數(shù)為一個用戶定義的指針，它可以用來存儲被等待線程的返回值。這個函數(shù)是一個線程阻塞的函數(shù)，調用它的函數(shù)將一直等待到被等待的線程結束為止，當函數(shù)返回時，被等待線程的資源被收回。一個線程的結束有兩種途徑，一種是象我們上面的例子一樣，函數(shù)結束了，調用它的線程也就結束了；另一種方式是通過函數(shù)pthread_exit來實現(xiàn)。它的函數(shù)原型為：externvoidpthread_exit__P((void__r