第七章 线程操作
前 言
介绍在 Linux 下线程的创建和基本的使用. Linux 下的线程是一个非常复杂的问题,由
于我对线程的学习不时很好,我在这里只是简单的介绍线程的创建和基本的使用,关于线程的高级使用(如线程的属性,线程的互斥,线程的同步等等问题)可以参考我后面给出的资料. 现在关于线程的资料在网络上可以找到许多英文资料,后面我罗列了许多链接,对线程的高级属性感兴趣的话可以参考一下. 等到我对线程的了解比较深刻的时候,我回来完成这篇文章.如果您对线程了解的详尽我也非常高兴能够由您来完善.
先介绍什么是线程.我们编写的程序大多数可以看成是单线程的.就是程序是按照一定的顺序来执行.如果我们使用线程的话,程序就会在我们创建线成的地方分叉,变成两个"程
序"在执行.粗略的看来好象和子进程差不多的,其实不然.子进程是通过拷贝父进程的地址空间来执行的.而线程是通过共享程序代码来执行的,讲的通俗一点就是线程的相同的代码会被执行几次.使用线程的好处是可以节省资源,由于线程是通过共享代码的,所以没有进程调度那么复杂。
1.线程的创建和使用
线程的创建是用下面的几个函数来实现的.
#include <pthread.h>;
int pthread_create(pthread_t *thread,pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *),void *arg);
void pthread_exit(void *retval);
int pthread_join(pthread *thread,void **thread_return);
pthread_create 创建一个线程,thread 是用来表明创建线程的 ID,attr 指出线程创建时候
的属性,我们用 NULL 来表明使用缺省属性.start_routine 函数指针是线程创建成功后开始执行的函数,arg 是这个函数的唯一一个参数.表明传递给 start_routine 的参数. pthrea
d_exit 函数和 exit 函数类似用来退出线程.这个函数结束线程,释放函数的资源,并在最后阻塞,直到其他线程使用 pthread_join 函数等待它.然后将*retval 的值传递给**thread_
return.由于这个函数释放所以的函数资源,所以 retval 不能够指向函数的局部变量. pt
hread_join 和 wait 调用一样用来等待指定的线程. 下面我们使用一个实例来解释一下使用方法.在实践中,我们经常要备份一些文件.下面这个程序可以实现当前目录下的所有文件备份.备份后的后缀名为 bak
#include <stdio.h>;
#include <unistd.h>;
#include <stdlib.h>;
#include <string.h>;
#include <errno.h>;
#include <pthread.h>;
#include <dirent.h>;
#include <fcntl.h>;
#include <sys/types.h>;
#include <sys/stat.h>;
#include <sys/time.h>;
#define BUFFER 512 struct copy_file {
int infile; int outfile;
};
void *copy(void *arg)
{
int infile,outfile;
int bytes_read,bytes_write,*bytes_copy_p; char buffer[BUFFER],*buffer_p;
struct copy_file *file=(struct copy_file *)arg; infile=file->;infile;
outfile=file->;outfile;
/* 因为线程退出时,所有的变量空间都要被释放,所以我们只好自己分配内存了 */
if((bytes_copy_p=(int *)malloc(sizeof(int)))==NULL) pthread_exit(NULL); bytes_read=bytes_write=0;
*bytes_copy_p=0;
/* 还记得怎么拷贝文件吗 */ while((bytes_read=read(infile,buffer,BUFFER))!=0)
{
if((bytes_read==-1)&&(errno!=EINTR))break; else if(bytes_read>;0)
{
buffer_p=buffer; while((bytes_write=write(outfile,buffer_p,bytes_read))!=0)
{
if((bytes_write==-1)&&(errno!=EINTR))break; else if(bytes_write==bytes_read)break;
else if(bytes_write>;0)
{
buffer_p+=bytes_write; bytes_read-=bytes_write;
}
}
if(bytes_write==-1)break;
*bytes_copy_p+=bytes_read;
}
}
close(infile); close(outfile);
pthread_exit(bytes_copy_p);
}
int main(int argc,char **argv)
{
pthread_t *thread; struct copy_file *file;
int byte_copy,*byte_copy_p,num,i,j; char filename[BUFFER];
struct dirent **namelist; struct stat filestat;
/* 得到当前路径下面所有的文件(包含目录)的个数 */ if((num=scandir(".",&namelist,0,alphasort))<0)
{
fprintf(stderr,"Get File Num Error：%s\n\a",strerror(errno)); exit(1);
}
/* 给线程分配空间,其实没有必要这么多的 */ if(((thread=(pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t)*num))==NULL)||
((file=(struct copy_file *)malloc(sizeof(struct copy_file)*num))==NULL)
)
{
fprintf(stderr,"Out Of Memory!\n\a"); exit(1);
}
for(i=0,j=0;i<num;i++)
{
memset(filename,'\0',BUFFER); strcpy(filename,namelist->;d_name); if(stat(filename,&filestat)==-1)
{
fprintf(stderr,"Get File Information：%s\n\a",strerror(errno)); exit(1);
}
/* 我们忽略目录 */ if(!S_ISREG(filestat.st_mode))continue; if((file[j].infile=open(filename,O_RDONLY))<0)
{
fprintf(stderr,"Open %s Error：%s\n\a",filename,strerror(errno)); continue;
}
strcat(filename,".bak"); if((file[j].outfile=open(filename,O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR))
<0)
{
fprintf(stderr,"Creat %s Error：%s\n\a",filename,strerror(errno
));
continue;
}
/* 创建线程,进行文件拷贝 */ if(pthread_create(&thread[j],NULL,copy,(void *)&file[j])!=0) fprintf(stderr,"Create Thread[%d] Error：%s\n\a",i,strerror(errno)); j++;
}
byte_copy=0; for(i=0;i<j;i++)
{
/* 等待线程结束 */ if(pthread_join(thread,(void **)&byte_copy_p)!=0) fprintf(stderr,"Thread[%d] Join Error：%s\n\a", i,strerror(errno));
else
{
if(bytes_copy_p==NULL)continue;
printf("Thread[%d] Copy %d bytes\n\a",i,*byte_copy_p); byte_copy+=*byte_copy_p;
/* 释放我们在 copy 函数里面创建的内存 */ free(byte_copy_p);
}
}
printf("Total Copy Bytes %d\n\a",byte_copy); free(thread);
free(file); exit(0);
}
线程的介绍就到这里了,关于线程的其他资料可以查看下面这写链接. Getting Started With POSIX Threads
The LinuxThreads library