linux 多线程编程

Linux 多线程编程 Linux 多线程编程是操作系统课程设计的重要组成部分，多线程技术早在 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。传统的 Unix 也支持线程的概念，但是在一个进程中只允许有一个线程，这样多线程就意味着多进程。现在，多线程技术已经被许多操作系统所支持，包括 Windows/NT，当然，也包括 Linux。 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。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。 使用多线程的优点包括： 1. 提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义，当一个操作耗时很长时，整个系统都会等待这个操作，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作(time consuming)置于一个新的线程，可以避免这种尴尬的情况。 2. 使多 CPU 系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于 CPU 数目时，不同的线程运行于不同的 CPU 上。 3. 改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。 Linux 系统下的多线程遵循 POSIX 线程接口，称为 pthread。编写 Linux 下的多线程程序，需要使用头文件 pthread.h，连接时需要使用库 libpthread.a。Linux 下 pthread 的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。 下面是一个简单的多线程程序 example1.c： ```c #include <pthread.h> #include <stdio.h> void thread(void){ int i; for(i=0;i<3;i++) printf("This is a pthread.\n"); } int main(void){ pthread_t id; int i,ret; ret=pthread_create(&id,NULL,(void *) thread,NULL); if(ret!=0){ printf ("Create pthread error!\n"); exit (1); } for(i=0;i<3;i++) printf("This is the main process.\n"); pthread_join(id,NULL); return (0); } ``` 编译该程序：gcc example1.c -lpthread -o example1，运行 example1，可以得到以下结果： ``` This is the main process. This is a pthread. This is the main process. This is the main process. This is a pthread. This is a pthread. ``` 再次运行，可能得到以下结果： ``` This is a pthread. This is the main process. This is a pthread. This is the main process. This is a pthread. This is the main process. ```