Linux 多线程通信
摘自资料(linux 与Windows不同)
线程间无需特别的手段进行通信,由于线程间能够共享数据结构,也就是一个全局变量能够被两个线程同一时候使用。只是要注意的是线程间须要做好同步,一般用mutex。能够參考一些比較新的UNIX/Linux编程的书,都会提到Posix线程编程,比方《UNIX环境高级编程(第二版)》、《UNIX系统编程》等等。 linux的消息属于IPC,也就是进程间通信,线程用不上。
linux用pthread_kill对线程发信号。 另:windows下不是用post..(你是说PostMessage吗?)进行线程通信的吧?
windows用PostThreadMessage进行线程间通信,但实际上极少用这样的方法。还是利用同步多一些 LINUX下的同步和Windows原理都是一样的。只是Linux下的singal中断也非常好用。
用好信号量,共享资源就能够了。
使用多线程的理由之中的一个是和进程相比,它是一种非常"节俭"的多任务操作方式。我们知道,在Linux系统下,启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间,建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段,这是一种"昂贵"的多任务工作方式。而执行于一个进程中的多个线程,它们彼此之间使用同样的地址空间,共享大部分数据,启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间,并且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所须要的时间。
使用多线程的理由之二是线程间方便的通信机制。对不同进程来说,它们具有独立的数据空间,要进行数据的传递仅仅能通过通信的方式进行,这样的方式不仅费时,并且非常不方便。线程则不然,因为同一进程下的线程之间共享数据空间,所以一个线程的数据能够直接为其他线程所用,这不仅快捷,并且方便。当然,数据的共享也带来其他一些问题,有的变量不能同一时候被两个线程所改动,有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击,这些正是编写多线程程序时最须要注意的地方。
1、简单的多线程程序
首先在主函数中,我们使用到了两个函数,pthread_create和pthread_join,并声明了一个pthread_t型的变量。
pthread_t在头文件pthread.h中已经声明,是线程的标示符
函数pthread_create用来创建一个线程,函数原型:
extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));
第一个參数为指向线程标识符的指针,第二个參数用来设置线程属性,第三个參数是线程执行函数的起始地址,最后一个參数是执行函数的參数。若我们的函数thread不须要參数,所以最后一个參数设为空指针。第二个參数我们也设为空指针,这样将生成默认属性的线程。对线程属性的设定和改动我们将在下一节阐述。当创建线程成功时,函数返回0,若不为0则说明创建线程失败,常见的错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程,比如线程数目过多了;后者表示第二个參数代表的线程属性值非法。创建线程成功后,新创建的线程则执行參数三和參数四确定的函数,原来的线程则继续执行下一行代码。
函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为:
extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));
第一个參数为被等待的线程标识符,第二个參数为一个用户定义的指针,它能够用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程堵塞的函数,调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止,当函数返回时,被等待线程的资源被收回。一个线程的结束有两种途径,一种是象我们上面的样例一样,函数结束了,调用它的线程也就结束了;还有一种方式是通过函数pthread_exit来实现。它的函数原型为:
extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));
唯一的參数是函数的返回代码,仅仅要pthread_join中的第二个參数thread_return不是NULL,这个值将被传递给thread_return。最后要说明的是,一个线程不能被多个线程等待,否则第一个接收到信号的线程成功返回,其余调用pthread_join的线程则返回错误代码ESRCH。
2、改动线程的属性
设置线程绑定状态的函数为pthread_attr_setscope,它有两个參数,第一个是指向属性结构的指针,第二个是绑定类型,它有两个取值:PTHREAD_SCOPE_SYSTEM(绑定的)和PTHREAD_SCOPE_PROCESS(非绑定的)。以下的代码即创建了一个绑定的线程。
#include
pthread_attr_t attr;
pthread_t tid;
/*初始化属性值,均设为默认值*/
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);
pthread_create(&tid, &attr, (void *) my_function, NULL);
3、线程的数据处理
和进程相比,线程的最大长处之中的一个是数据的共享性,各个进程共享父进程处沿袭的数据段,能够方便的获得、改动数据。但这也给多线程编程带来了很多问题。我们必须当心有多个不同的进程訪问同样的变量。很多函数是不可重入的,即同一时候不能执行一个函数的多个拷贝(除非使用不同的数据段)。在函数中声明的静态变量经常带来问题,函数的返回值也会有问题。由于假设返回的是函数内部静态声明的空间的地址,则在一个线程调用该函数得到地址后使用该地址指向的数据时,别的线程可能调用此函数并改动了这一段数据。在进程中共享的变量必须用keywordvolatile来定义,这是为了防止编译器在优化时(如gcc中使用-OX參数)改变它们的使用方式。为了保护变量,我们必须使用信号量、相互排斥等方法来保证我们对变量的正确使用。
4、相互排斥锁
相互排斥锁用来保证一段时间内仅仅有一个线程在运行一段代码。必要性显而易见:如果各个线程向同一个文件顺序写入数据,最后得到的结果一定是灾难性的
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