学习记录——day24 多线程编程
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多线程局部概念
1)线程:也称为轻量版的进程(LWP),是更小的任务执行单元,是进程的一个执行路径
2)线程是任务器调度的最小单位
3)个进程中可以包含多个线程,多个线程共享进程的资源
4)线程几乎不占用资源,只是占用了很少的用于程序状态的资源(大概有8k左右)
5)由于多个线程共同使用进程的资源,导致,线程在操作上容易出现不安全的状态
6)线程操作开销较小、任务切换效率较高
7)一个进程中,至少要包含一个线程(主线程)
8)在有任务执行漫长的IO等待过程中,可以同时执行其他任务
9)linux中不直接支持线程相关的支持库,需要引入第三方库,线程支持库
sudo apt-get install manpages-posix manpages-posix-dev
如果程序中使用的线程支持库中的函数,编译程序时,需要加上-pthread 选项
线程支持函数(多线程编程)
pthread_create:创建线程
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);
功能:在当前进程中,创建一个分支线程
参数1:用于接收创建好的线程ID
参数2:线程的属性,一般填NULL表示使用系统默认的属性创建线程
参数3:线程体函数,需要传递一个函数,参数为void*,返回值为void*
参数4:参数3的参数
返回值:成功创建返回0,失败返回一个错误码,注意,不是内核提供的错误码
#include <myhead.h>
struct Buf
{
int num;
double key;
};
void *task(void *arg)
{
int num = (*((struct Buf*)arg)).num;
double key = ((struct Buf*)arg)->key;
while (1)
{
printf("分支线程 num = %d,key = %.2lf\n",num,key);
sleep(1);
}
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
int num = 2024;
double key = 1024;
struct Buf buf = {num,key};
pthread_t tid = 1;
if (pthread_create(&tid, NULL, task, &buf) != 0)
{
printf("pthread error");
return -1;
}
printf("主线程 tid = %#lx\n",tid);
getchar();
while (1);
return 0;
}
pthread -self:线程号获取
#include <pthread.h>
pthread_t pthread_self(void);
功能:获取当前线程的线程号
参数:无
返回值:当前线程的线程号
pthread_exit:线程退出函数
#include <pthread.h>
void pthread_exit(void *retval);
功能:退出当前的线程
参数:线程退出时的状态,一般填NULL
返回值:无
#include <myhead.h>
void *task(void *arg)
{
printf("子线程线程号 = %#lx\n", pthread_self());
//exit(EXIT_SUCCESS); //再线程中进程退出 主线程也会结束
pthread_exit(NULL); //线程退出 不影响主线程
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
//定义变量存储线程号
pthread_t tid = 1;
//创建线程
if (pthread_create(&tid, NULL, task, NULL) != 0)
{
printf("pthread error");
return -1;
}
printf("主线程 tid = %#lx 线程号 = %#lx\n", tid, pthread_self());
//阻塞函数 主线程结束进程结束,分支线程也终止
getchar();
return 0;
}
pthread_jion:线程资源回收
#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能:阻塞等待给定线程的退出,并回收该线程的资源
参数1:要回收的线程号
参数2:接收线程退出时的状态
返回值:成功返回0,失败返回错误码
#include <myhead.h>
void *task(void *arg)
{
printf("子线程 线程号 = %#lx\n", pthread_self());
sleep(3);
//exit(EXIT_SUCCESS); //再线程中进程退出 主线程也会结束
pthread_exit(NULL); //线程退出 不影响主线程
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
//定义变量存储线程号
pthread_t tid = 1;
//创建线程
if (pthread_create(&tid, NULL, task, NULL) != 0)
{
printf("pthread error");
return -1;
}
printf("主线程 tid = %#lx 线程号 = %#lx\n", tid, pthread_self());
//阻塞回收分支线程的资源
if(pthread_join(tid,NULL) == 0)
{
printf("成功回收%#lx的资源\n",tid);
}
//阻塞函数 主线程结束进程结束,分支线程也终止
getchar();
return 0;
}
pthred_detath:线程分离态
#include <pthread.h>
int pthread_detach(pthread_t thread);
功能:将线程设置成分离态,设置了分离态的线程,退出后,由系统回收其资源
参数:要被分离的线程id号
返回值:成功返回0,失败返回错误码
#include <myhead.h>
void *task(void *arg)
{
printf("子线程 线程号 = %#lx\n", pthread_self());
sleep(3);
//exit(EXIT_SUCCESS); //再线程中进程退出 主线程也会结束
pthread_exit(NULL); //线程退出 不影响主线程
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
//定义变量存储线程号
pthread_t tid = 1;
//创建线程
if (pthread_create(&tid, NULL, task, NULL) != 0)
{
printf("pthread error");
return -1;
}
printf("主线程 tid = %#lx 线程号 = %#lx\n", tid, pthread_self());
// //阻塞回收分支线程的资源
// if(pthread_join(tid,NULL) == 0)
// {
// printf("成功回收%#lx的资源\n",tid);
// }
//将线程设置成分离态
pthread_detach(tid);
printf("线程已退出\n");
//阻塞函数 主线程结束进程结束,分支线程也终止
getchar();
return 0;
}
pthread_cancel:线程取消函数
#include <myhead.h>
void *task(void *arg)
{
int n =0;
while (1)
{
printf("子线程 线程号 = %#lx\n", pthread_self());
n++;
sleep(1);
if (n == 10)
{
break;
}
}
//exit(EXIT_SUCCESS); //再线程中进程退出 主线程也会结束
pthread_exit(NULL); //线程退出 不影响主线程
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
//定义变量存储线程号
pthread_t tid = 1;
//创建线程
if (pthread_create(&tid, NULL, task, NULL) != 0)
{
printf("pthread error");
return -1;
}
printf("主线程 tid = %#lx 线程号 = %#lx\n", tid, pthread_self());
// //阻塞回收分支线程的资源
// if(pthread_join(tid,NULL) == 0)
// {
// printf("成功回收%#lx的资源\n",tid);
// }
//将线程设置成分离态
pthread_detach(tid);
sleep(5);
//向分支线程发送取消请求
pthread_cancel(tid);
printf("线程已退出\n");
//阻塞函数 主线程结束进程结束,分支线程也终止
getchar();
return 0;
}
pthread_sercancelstate:设置取消属性
#include <pthread.h>
int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
功能:设置是否接收取消指令
参数1:新的状态
PTHREAD_CANCEL_ENABLE:可接受状态
PTHREAD_CANCEL_DISABLE:不可接收状态
参数2:线程的旧的状态容器,如果不愿意要之前的状态,填NULL即可
返回值:成功返回0,失败返回错误码
#include <myhead.h>
void *task(void *arg)
{
//设置线程不可取消状态
pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,NULL);
int n =0;
while (1)
{
printf("子线程 线程号 = %#lx\n", pthread_self());
n++;
sleep(1);
if (n == 10)
{
break;
}
}
//exit(EXIT_SUCCESS); //再线程中进程退出 主线程也会结束
pthread_exit(NULL); //线程退出 不影响主线程
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
//定义变量存储线程号
pthread_t tid = 1;
//创建线程
if (pthread_create(&tid, NULL, task, NULL) != 0)
{
printf("pthread error");
return -1;
}
printf("主线程 tid = %#lx 线程号 = %#lx\n", tid, pthread_self());
// //阻塞回收分支线程的资源
// if(pthread_join(tid,NULL) == 0)
// {
// printf("成功回收%#lx的资源\n",tid);
// }
//将线程设置成分离态
pthread_detach(tid);
printf("线程已退出\n");
sleep(5);
//向分支线程发送取消请求
pthread_cancel(tid);
//阻塞函数 主线程结束进程结束,分支线程也终止
getchar();
return 0;
}
多线程允许使用同一个线程体函数
#include <myhead.h>
void *task(void *arg)
{
if (strcmp((char*)arg,"hello") == 0)
{
int num = 10;
while (num--)
{
printf("线程1\n");
sleep(1);
}
pthread_exit(NULL);
}
else if (strcmp((char*)arg,"world") == 0)
{
sleep(5);
printf(" 线程2\n");
}
pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
pthread_t tid1,tid2;
if (pthread_create(&tid1,NULL,task,"hello") != 0)
{
printf("tid1 error");
return -1;
}
if (pthread_create(&tid2,NULL,task,"world") != 0)
{
printf("tid2 error");
return -1;
}
//阻塞等待线程结束
pthread_join(tid1,NULL);
pthread_join(tid2,NULL);
return 0;
}
作业
1、使用两个线程完成两个文件的拷贝,分支线程1拷贝前一半,分支线程2拷贝后一半,1主线程回收两个分支线程的资源
#include <myhead.h>
// 定义结构体存储信息
struct Buf
{
int len;
int s;
const char *o_file;
const char *n_file;
};
// 拷贝函数
void copy_file(const char *srcfile, const char *destfile, int start, int len)
{
// 以只读的形式打开源文件
int sfd = open(srcfile, O_RDONLY);
if (sfd == -1)
{
perror("open srcfile error");
return;
}
// 以创建的形式打开目标文件
int dfd = open(destfile, O_WRONLY);
if (dfd == -1)
{
perror("open destfile error");
return;
}
// 移动光标位置
lseek(sfd, start, SEEK_SET);
lseek(dfd, start, SEEK_SET);
// 定义搬运工
char buf[128] = "";
int sum = 0; // 记录拷贝的总个数
while (1)
{
// 从源文件中读取数据
int res = read(sfd, buf, sizeof(buf));
sum += res; // 将读取的个数累加
if (res == 0 || sum > len) // 表示文件读取结束
{
write(dfd, buf, res - (sum - len)); // 父进程将最后一次拷贝结束
break;
}
// 写入到目标文件中
write(dfd, buf, res);
}
// 关闭文件
close(sfd);
close(dfd);
printf("拷贝成功\n");
}
// 线程功能
void *task(void *arg)
{
printf("线程开始\n");
//读取数据
int n = ((struct Buf *)arg)->len;
int start = ((struct Buf *)arg)->s;
printf("%d\n",start);
//调用拷贝函数
copy_file(((struct Buf *)arg)->o_file, ((struct Buf *)arg)->n_file, start, n);
//线程退出
pthread_exit(NULL);
}
int get_file_len(const char *o_file, const char *n_file)
{
int ofd = open(o_file, O_RDONLY);
if (ofd < 0)
{
perror("82ofd open error");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
umask(0000);
int nfd = open(n_file, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0664);
if (nfd < 0)
{
perror("89nfd open error");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
int len = lseek(ofd, 0, SEEK_END);
close(ofd);
close(nfd);
return len;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
if (argc != 3)
{
printf("终端输入错误\n");
return -1;
}
struct Buf buf1, buf2; // 定义信息传输结构体
int res = get_file_len(argv[1], argv[2]);
buf1.len = res / 2;
buf1.o_file = argv[1];
buf1.n_file = argv[2];
buf1.s = 0;
buf2.len = res - res / 2;
buf2.o_file = argv[1];
buf2.n_file = argv[2];
buf2.s = res / 2;
pthread_t tid1, tid2;
if (pthread_create(&tid1, NULL, task, &buf1) != 0)
{
printf("tid1 error");
return -1;
}
if (pthread_create(&tid2, NULL, task, &buf2) != 0)
{
printf("tid2 error");
return -1;
}
// 将线程设置成分离态
pthread_detach(tid1);
pthread_detach(tid2);
printf("线程已退出\n");
// 阻塞等待线程结束
pthread_join(tid1, NULL);
pthread_join(tid2, NULL);
printf("回收结束\n");
getchar();
return 0;
}
原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_64918301/article/details/140845535
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