Linux多线程编程入门
Linux多线程编程是一种高效的多任务操作方式,它可以提高应用程序的响应速度、使多CPU系统更加有效、改善程序结构。 Linux系统下的多线程编程遵循POSIX线程接口,称为pthread。线程技术早在60年代就被提出,但真正应用多线程到操作系统中去,是在80年代中期,Solaris是这方面的佼佼者。
为什么需要多线程?使用多线程的理由之一是和进程相比,它是一种非常"节俭"的多任务操作方式。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。而运行于一个进程中的多个线程,它们彼此之间使用相同的地址空间,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,而且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
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, 要进行数据的传递只能通过通信的方式进行,这种方式不仅费时, 而且很不方便。线程则不然, 由于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可以直接为其它线程所用,这不仅快捷,而且方便。
编写多线程程序需要注意的地方包括数据的共享问题,有的变量不能同时被两个线程所修改,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。这正是编写多线程程序时最需要注意的地方。
Linux系统下的多线程编程需要使用头文件pthread.h,连接时需要使用库libpthread.a。Linux下的pthread实现是通过系统调用clone()来实现的。clone()是Linux所特有的系统调用,它的使用方式类似fork,关于clone()的详细情况,有兴趣的读者可以去查看有关文档说明。
一个简单的多线程程序example1.c的编写过程中,需要include头文件stdio.h和pthread.h,使用pthread_create函数创建一个新的线程,pthread_join函数等待线程的结束。编译时需要使用-lpthread选项,连接pthread库。