在多线程编程中,使用pthread_create函数可以创建新的线程。这个函数提供了多种选项,以便配置新线程的行为。然而,创建线程可能并不容易,需要一些注意点。在本篇文章中,将会深入探讨。
一、pthread_create函数基本信息
在讲解之前,首先需要了解这个函数的基本信息。pthread_create函数定义如下:
```c
#include
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), void *arg);
```
该函数创建一个线程,并把线程的开始地址指定为start_routine,线程参数为arg。
参数thread是一个指向pthread_t结构体的指针,而该结构体保存线程的ID。attr参数表示线程的属性,如果为NULL,则使用默认的属性。start_routine参数是一个函数指针,指向新线程的入口点。该函数的传入参数为arg。
pthread_create函数的返回值为0,则表示线程创建成功;否则,表示线程创建失败,可能是由于线程资源不足或者线程属性错误等原因。
二、使用pthread_create函数创建线程的步骤
1. 包含必要的头文件
使用pthread_create函数创建线程时,需要包含如下头文件:
```c
#include
```
2. 定义线程处理函数
线程处理函数是一个函数,它包含了线程要执行的代码。线程处理函数必须有如下的参数和返回值:
```c
void *start_routine(void *arg);
```
其中,arg参数是线程参数,start_routine需要转换这个参数的类型,因为arg的类型是void指针。
线程处理函数的返回值是void指针,用于传递给其他线程或者主线程。
3. 初始化线程属性
创建线程时需要使用pthread_attr_init函数初始化线程属性对象,以便后续使用。
```c
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
```
pthread_attr_init函数初始化的属性对象包含了默认的特性,如栈大小、调度策略等。
4. 设置线程属性
线程属性可以通过pthread_attr_set函数进行修改,建议设置线程的栈大小、分离状态(detach状态)和调度策略等属性。
```c
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);
```
设置线程分离状态和调度策略。detach状态表示当线程终止时,线程的资源会自动回收,这个状态在多数情况下都是默认的状态;而在Linux中,进程调度策略可以使用SCHED_FIFO、SCHED_RR、SCHED_OTHER等。如果没有使用pthread_attr科技指令设置属性时,则属性默认为PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态,表示线程不是分离状态。
5. 创建线程
创建线程可以调用pthread_create函数,使用函数传入线程对应的ID和线程属性等参数。
```c
pthread_t id;
int ret = pthread_create(&id, &attr, start_routine, arg);
if (ret) {
printf("pthread_create error\n");
return ret;
}
```
在创建线程之后,可以检查返回值来判断是否成功创建线程。如果返回值ret不等于0表示创建线程失败。
6. 销毁线程属性对象
线程属性对象使用pthread_attr_destroy函数进行销毁。
```c
pthread_attr_destroy(&attr);
```
销毁线程属性对象之后,该对象不能再被重新初始化或者修改。
三、使用pthread_create函数创建线程的注意事项
1. 使用pthread_create函数创建线程时,要考虑线程的安全性和可用性。特别是关于线程在共享内存中访问数据时的保护问题,需要使用互斥变量、信号量、条件变量等同步机制来处理。
2. 在创建线程之后,新线程并不是立即执行;相反,它先在操作系统的线程表中等待,然后根据调度器的算法获得CPU资源。
3. 当线程终止时,需要使用pthread_join函数等待线程终止。如果不使用pthread_join,则线程可能会在main函数运行结束之前终止。在一个多线程程序中,需要确保线程在合适的时候终止。可以使用pthread_join函数等待线程结束,并收回线程的资源。
4. 线程与进程之间的关系:在线程和进程之间,并不是互相独立的。在Linux中,一个进程可以包含多个线程。在多线程编程中,可以通过线程状态、线程ID等识别线程。
而一个线程依赖于进程,也就是说一个进程中的线程绑定在该进程的内存空间中,共享相同的进程资源。因此,线程需要考虑对进程的影响,尤其是对主线程的影响。