pthread的helloworld

### pthread的helloworld #### 知识点概览 1. **pthread库简介** 2. **线程创建函数`pthread_create()`详解** 3. **线程ID获取与使用：`pthread_self()`** 4. **线程函数参数传递** 5. **错误处理机制** 6. **代码示例分析** ### pthread库简介 `pthread`是POSIX Threads的简称，它是为Unix系统设计的标准多线程编程接口。在Linux、macOS等操作系统中广泛应用，提供了一种高效的多线程编程方法。通过使用`pthread`库，开发者可以在单个进程中创建多个并发执行的任务（即线程），这些线程共享进程中的资源，但拥有独立的栈空间。 ### 线程创建函数`pthread_create()`详解 `pthread_create()`是`pthread`库中最基本也是最重要的函数之一，用于创建一个新的线程。其原型如下： ```c int pthread_create(pthread_t *restrict thread, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_routine) (void*), void *restrict arg); ``` - **`pthread_t *restrict thread`**：一个指向`pthread_t`类型的指针，用于存储新创建线程的标识符。 - **`const pthread_attr_t *restrict attr`**：一个指向`pthread_attr_t`类型的指针，用于指定新线程的一些属性，如栈大小等。如果不需要设置特殊属性，通常可以传入`NULL`。 - **`void *(*start_routine) (void*)`**：新线程启动时将要执行的函数的指针。 - **`void *restrict arg`**：传递给`start_routine`函数的参数。 该函数返回值为`int`类型，如果线程创建成功，则返回`0`；如果创建失败，则返回非零值，并且可以通过调用`perror`或检查`errno`来获取具体的错误信息。 ### 线程ID获取与使用：`pthread_self()` `pthread_self()`是一个用于获取当前线程标识符的函数，其原型如下： ```c pthread_t pthread_self(void); ``` 这个函数返回值即为当前线程的`pthread_t`类型的线程ID。在多线程程序中，经常需要知道当前正在运行的是哪个线程，例如在日志记录或调试过程中，这将非常有用。 ### 线程函数参数传递 在`pthread_create()`函数中，第三个参数是指向新线程执行函数的指针，第四个参数是传递给该函数的参数。这些参数通常是通过函数原型定义的，如本例中的： ```c void* func(void*); ``` 这里的`void*`表示该函数可以接受任何类型的参数，并返回一个`void*`类型的值。这种灵活性使得`pthread`函数能够在不同场景下应用。 ### 错误处理机制 在创建线程时，如果出现问题，`pthread_create()`会返回一个非零值。因此，在编写程序时，应该检查该函数的返回值，并根据返回值进行相应的错误处理。例如，本例中通过以下方式进行了简单的错误处理： ```c int thr; thr = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL); if (thr) { printf("Create a thread failed!\n"); return -1; } ``` ### 代码示例分析 下面是对给定的代码示例的详细解析： ```c #include <pthread.h> #include <stdio.h> // 线程函数 void* func(void*) { pthread_t t_id = pthread_self(); printf("The new thread's id is %u\n", t_id); }; int main(void) { pthread_t tid; int thr; // 创建新线程 thr = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL); if (thr) { printf("Create a thread failed!\n"); return -1; } // 等待一段时间 sleep(1); // 主线程打印消息 printf("hello world.\n"); return 0; } // 编译指令 g++ thread_test.cxx -lpthread -o thread_test ``` 1. **头文件包含**：`#include <pthread.h>` 和 `#include <stdio.h>` 分别包含了`pthread`库和标准输入输出相关的头文件。 2. **线程函数定义**：`void* func(void*)` 定义了一个线程函数，它接受一个`void*`类型的参数，并返回一个`void*`类型的值。在这个例子中，函数内部使用了`pthread_self()`来获取当前线程的ID，并打印出来。 3. **主函数**：在`main()`函数中，首先定义了一个`pthread_t`类型的变量`tid`，用于存储新创建线程的标识符。接着，通过`pthread_create()`函数创建了一个新线程，并将`func`函数作为新线程执行的起点。如果创建失败，则通过`printf`打印错误信息并返回-1。 4. **编译指令**：使用`g++`命令编译源代码，并链接`pthread`库。`-lpthread`选项告诉编译器链接`pthread`库，`-o thread_test`则指定了输出可执行文件的名字。 ### 总结 通过以上对`pthread`库的基本介绍和示例代码的详细分析，我们可以看到如何使用`pthread`库来创建和管理线程。这对于理解和编写多线程程序具有重要的指导意义。掌握这些基本概念和技术对于进一步深入学习高级的多线程编程技术至关重要。