学习 Linux：如何创建线程 (linux 线程创建线程)

Linux是开源的操作系统，广泛用于服务器和嵌入式设备，它的高度可定制性和稳定性是其吸引开发者的重要因素之一。Linux中的线程是轻量级进程，具有更快的创建和上下文切换速度以及更低的资源消耗。本文将介绍如何使用Linux API创建线程。

创建线程的步骤

创建线程的过程包括以下步骤：

1. 包含头文件

在使用线程相关函数之前，需要包含相关的头文件。

“`c

#include

“`

2. 定义线程入口函数

线程入口函数是在线程启动后所执行的函数，该函数的返回值类型必须是void *，并且参数也必须是void *类型。我们可以在函数内部进行需要线程进行的操作。例如，下面的代码定义了一个简单的线程入口函数，它会输出一条消息。

“`c

void* thread_func(void* arg) {

printf(“Hello, world!\n”);

return NULL;

}

“`

3. 创建线程

使用pthread_create函数创建线程，该函数最多接受四个参数：存储线程ID的指针、线程属性、线程入口函数和传递给线程入口函数的参数指针。如果您不需要使用线程属性，则可以将第二个参数传递为NULL。

“`c

pthread_t tid;

pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);

“`

4. 等待线程结束

使用pthread_join函数等待线程结束。该函数会阻塞当前线程，直到指定的线程完成执行，然后该函数才会返回。

“`c

pthread_join(tid, NULL);

“`

完整的代码

下面是一个完整的示例代码，它创建了一个线程并等待直到线程结束执行。

“`c

#include

#include

void* thread_func(void* arg) {

printf(“Hello, world!\n”);

return NULL;

}

int mn() {

pthread_t tid;

pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);

pthread_join(tid, NULL);

return 0;

}

“`

编译并运行该程序，可以看到如下输出：

“`

Hello, world!

“`

多线程示例

下面的示例代码展示了如何使用多个线程并行执行任务。

“`c

#include

#include

void* worker(void* arg) {

int id = *((int*)arg);

printf(“Worker %d started.\n”, id);

for (int i = 0; i

printf(“Worker %d finished.\n”, id);

return NULL;

}

int mn() {

const int num_threads = 4;

pthread_t tids[num_threads];

int args[num_threads];

for (int i = 0; i

args[i] = i;

pthread_create(&tids[i], NULL, worker, &args[i]);

}

for (int i = 0; i

pthread_join(tids[i], NULL);

}

return 0;

}

“`

该程序会创建四个线程，每个线程都会执行worker函数。这里，worker函数模拟了一个计算密集型任务，每个线程都会执行一段时间。程序等待所有线程完成执行。

线程同步

在多线程编程中，由于多个线程可以同时访问共享的资源，会引发很多问题，其中最常见的问题是数据竞态。数据竞态是指多个线程在并发执行时，涉及到共享数据的操作中，由于缺乏同步，导致结果不可预知的情况。为了避免这些问题，必须使用同步机制。

Linux提供了多种同步机制，其中最常用的包括互斥锁和条件变量。互斥锁用于控制对共享资源的访问，并保证在任何时候最多只有一个线程访问该资源。条件变量用于在多个线程之间进行通信。线程可以等待条件变量的信号，并在收到信号后执行相应的操作。

互斥锁示例

下面是一个简单的互斥锁示例，它使用互斥锁来保护一个共享的计数器。

“`c

#include

#include

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

int counter = 0;

void* worker(void* arg) {

for (int i = 0; i

pthread_mutex_lock(&mutex);

counter++;

pthread_mutex_unlock(&mutex);

}

return NULL;

}

int mn() {

const int num_threads = 4;

pthread_t tids[num_threads];

for (int i = 0; i

pthread_create(&tids[i], NULL, worker, NULL);

}

for (int i = 0; i

pthread_join(tids[i], NULL);

}

printf(“Counter value: %d\n”, counter);

return 0;

}

“`

该程序创建了四个线程，每个线程会对计数器执行1000000次加1操作。由于该操作涉及到共享的数据，我们使用互斥锁保护计数器，确保每个线程都可以独占计数器。程序会输出计数器的最终值。

条件变量示例

下面是一个简单的条件变量示例，它使用条件变量和互斥锁来实现一个有限缓冲区，生产者线程向缓冲区写入数据，消费者线程从缓冲区读取数据。

“`c

#include

#include

#define BUFFER_SIZE 10

int buffer[BUFFER_SIZE];

int num_items = 0;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

pthread_cond_t can_produce = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

pthread_cond_t can_consume = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void* producer(void* arg) {

for (int i = 0; i

pthread_mutex_lock(&mutex);

while (num_items == BUFFER_SIZE) {

pthread_cond_wt(&can_produce, &mutex);

}

buffer[num_items++] = i;

printf(“Produced item %d\n”, i);

pthread_cond_signal(&can_consume);

pthread_mutex_unlock(&mutex);

}

return NULL;

}

void* consumer(void* arg) {

for (int i = 0; i

pthread_mutex_lock(&mutex);

while (num_items == 0) {

pthread_cond_wt(&can_consume, &mutex);

}

int item = buffer[–num_items];

printf(“Consumed item %d\n”, item);

pthread_cond_signal(&can_produce);

pthread_mutex_unlock(&mutex);

}

return NULL;

}

int mn() {

pthread_t producer_tid, consumer_tid;

pthread_create(&producer_tid, NULL, producer, NULL);

pthread_create(&consumer_tid, NULL, consumer, NULL);

pthread_join(producer_tid, NULL);

pthread_join(consumer_tid, NULL);

return 0;

}

“`

该示例中，生产者线程和消费者线程共享了一个有限大小的缓冲区，生产者线程向缓冲区写入数据，消费者线程从缓冲区读取数据，如果缓冲区已满，则生产者线程等待条件变量can_produce的信号；如果缓冲区为空，则消费者线程等待条件变量can_consume的信号。当生产者写入数据后，会发送信号给消费者，表示缓冲区已经可以消费；同样地，当消费者读取数据后，会发送信号给生产者，表示缓冲区已经可以生产。

相关问题拓展阅读：

• Linux c如何创建线程池
• 在Linux下用C++创建新线程

Linux c如何创建线程池

linux c 并没有自带的线程池，纯C的线程池很少

1：使用glib的线程池，gthreadpool，这个是linux C 下面的一个线程池实现，可以用于生产环境。

2：自己设计线程池，但是设计一个工业强度的线程池是一件非常复杂的事情，尤其用C来实现。一般思路洞虚就是建立一个线程池管理函数，一个线程函数并创建一组线程，一个全局的线程状态数组，线程管理函数通过全局线程状态数组来分派任务，线程函数更改自己的线程状态来上报自己神逗的运行情况，实现起来还是相当复杂的。

建议不要重复造轮子，直接游颤卖使用现有的线程池实现，glib是很好的选择。

在Linux下用C++创建新线程

thread的函数的返回值改成 void *

#include

#include 闷衡

#include

void* thread(void* arg)

{

printf (“The child process…\n”);

}

int main(int argc, char *argv)

{

pthread_t id;

int i,ret;

ret=pthread_create(&id,NULL,(void *)thread,NULL);

if(ret!=0)

{

printf (“Create pthread error!\n”肆镇);

exit (1);

}

}

程序如上就可以编译。

它属于linux下C编程中多线程编程的范围。

用命令

gcc -lpthread 1.c -o 1

./1

就可以出结果。

多线程编程的基础可以蚂雹做参考

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