C，多线程编程总结

C语言作为底层编程语言，非常适合于编写多线程程序。在多核CPU的时代，多线程编程可以大大提高程序的执行效率。本文将介绍C语言中的多线程编程，包括线程的创建、线程的同步和互斥、线程的销毁等方面。

一、线程的创建

线程的创建是多线程编程的第一步，创建线程需要用到pthread库。pthread库是Linux下的一个多线程库，是POSIX标准线程API的实现。

在使用pthread库时，需要在程序中包含头文件#include。下面是一个创建线程的示例代码：

```

#include

#include

#include

/* 线程函数 */

void *myThread(void *arg)

{

int i;

for (i = 0; i < 10; i++) {

printf("Thread function is running. Argument was %s\n", (char *)arg);

}

pthread_exit(NULL); /* 线程退出 */

}

int main()

{

pthread_t tid;

int ret;

char *msg = "Hello Thread";

/* 创建线程 */

ret = pthread_create(&tid, NULL, myThread, (void *)msg);

if (ret != 0) {

printf("Thread creation failed.\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

pthread_join(tid, NULL); /* 等待线程结束 */

printf("Thread execution is over.\n");

return 0;

}

```

上述代码中，调用pthread_create()函数创建一个新的线程。它的参数依次为:

1. 一个pthread_t类型的变量，用于存储线程ID。

2. 线程的属性，通常为NULL。

3. 线程函数，指向线程要执行的函数。

4. 传递给线程函数的参数。

线程函数可以返回任何数据类型，但是通常是void类型。在线程函数中，可以通过pthread_exit()函数退出线程。

二、线程的同步和互斥

在多线程编程中，线程之间的协作和同步是非常重要的，因为多个线程同时执行可能会引发问题。为了解决这个问题，需要使用同步机制来控制线程的执行。

互斥锁是一种最常用的同步机制。它可以保护关键代码段，使得只有一个线程可以执行该代码段。下面是一个使用互斥锁的示例代码：

```

#include

#include

#include

/* 全局变量 */

int count = 0;

pthread_mutex_t lock;

/* 线程函数 */

void *myThread(void *arg)

{

int i;

for (i = 0; i < 10; i++) {

pthread_mutex_lock(&lock); /* 加锁 */

count++;

printf("Thread function is running. Count is %d\n", count);

pthread_mutex_unlock(&lock); /* 解锁 */

}

pthread_exit(NULL);

}

int main()

{

pthread_t tid1, tid2;

int ret;

/* 初始化互斥锁 */

pthread_mutex_init(&lock, NULL);

/* 创建线程 */

ret = pthread_create(&tid1, NULL, myThread, NULL);

if (ret != 0) {

printf("Thread creation failed.\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

ret = pthread_create(&tid2, NULL, myThread, NULL);

if (ret != 0) {

printf("Thread creation failed.\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

pthread_join(tid1, NULL); /* 等待线程结束 */

pthread_join(tid2, NULL);

pthread_mutex_destroy(&lock); /* 销毁互斥锁 */

printf("Thread execution is over.\n");

return 0;

}

```

上述代码中，使用pthread_mutex_lock()函数对临界区加锁，使用pthread_mutex_unlock()函数解锁。

三、线程的销毁

线程的销毁是多线程编程中的另一个重要方面。在线程结束时，需要使用pthread_join()函数等待线程结束，并且使用pthread_exit()函数退出线程。下面是示例代码：

```

#include

#include

#include

/* 线程函数 */

void *myThread(void *arg)

{

int i;

for (i = 0; i < 10; i++) {

printf("Thread function is running.\n");

}

pthread_exit(NULL); /* 线程退出 */

}

int main()

{

pthread_t tid;

int ret;

/* 创建线程 */

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

if (ret != 0) {

printf("Thread creation failed.\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

pthread_join(tid, NULL); /* 等待线程结束 */

printf("Thread execution is over.\n");

return 0;

}

```

在上述示例代码中，使用pthread_join()函数等待线程结束，确保线程不会在主线程退出之前终止。

四、总结

C语言是一种非常适合编写多线程程序的底层编程语言。pthread库提供了强大的线程函数库，使得多线程编程变得非常方便。在编写多线程程序时，需要注意线程的创建、线程的同步和互斥以及线程的销毁等方面，以确保程序的正确性和可靠性。

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