pthread多線程的練習

pthread庫進行多線程程式設計

pthread庫的函數：

1、pthread_create()，建立線程

原型int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t *restrict attr,void *(*start_rtn)(void),void *restrict arg);

傳回值：0代表建立成功，否則是錯誤号

使用方法：

聲明pthread_t tid，用來标示線程id；

pthread_create(&tids,NULL,SayHello,NULL);

第一個參數是辨別線程Id，第二個參數是線程屬性，無特殊需要NULL即可，第三個參數是開啟線程的函數，需要聲明為void* Fun(void* args)，第四個參數是傳入函數的參數，需要強制類型轉換為void*，且可以用結構體傳入多個參數

2、pthread_join()，等待線程結束

原型：int pthread_join( pthread_t thread, void **value_ptr);

傳回值：0代表成功，否則錯誤号

使用方法：

pthread_join将會阻塞，直到相應id的線程傳回，回收資源；第二個參數用來接收pthread_exit()存放的傳回值；如果主程序退出了，直接傳回。

3、pthread_exit()，退出目前線程

原型：void pthread_exit(void* retval)

使用方法：

調用退出目前線程，類似程序中exit()退出程序，可以傳遞一個指針，join二級指針接收這個指針

4、pthread_attr_init(),初始化線程屬性變量

原型：int pthread_attr_init(pthread_attr_t*attr);

傳回值：0成功

使用方法：

聲明pthread_attr_t attr,用attr變量來辨別線程屬性；

pthread_attr_init(&attr)，初始化attr變量，然後可以傳給pthread_create()的第二個參數

5、pthread_mutex_init();pthread_mutex_lock(),pthread_mutex_unlock()互斥鎖的初始化與鎖的使用

原型：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

      int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)

      int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)

init函數是以動态方式建立互斥鎖的，參數attr指定了建立互斥鎖的屬性。如果參數attr為NULL，則使用預設的互斥鎖屬性，預設屬性為快速互斥鎖 。

lock,unlock參數就是初始化生成的鎖，不同線程通路共享變量的時候用lock與unlock，其他線程調用lock就會阻塞，就可以安全的在lock與unlock間通路資源了。

//pthread庫練習
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//#include <pthread.h>
using namespace std;

int num=0;
pthread_mutex_t mutex;


void* SayHello(void* args){
	while(1){
	pthread_mutex_lock(&mutex);
	num++;
	cout<<"hello,num="<<num<<" here is "<<*((int*)args)<<endl;
	sleep(*(int*)args);
	pthread_mutex_unlock(&mutex);
	sleep(*(int*)args);
	};
	pthread_exit(NULL);

}

void* SayWorld(void* args){
	pthread_mutex_lock(&mutex);
	num++;
	cout<<"world,num="<<num<<endl;
	int* out=new int;
	*out = num;
	
	pthread_mutex_unlock(&mutex);
	sleep(50);
	pthread_exit((void*)out);
	
}

int main(){
	pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
	pthread_t tids[5];
	int ret;
	int *out;
	int a[5]={0,1,2,3,4};
	pthread_create(&tids[0],NULL,SayWorld,NULL);
	for(int i=1;i<5;i++){
		ret = pthread_create(&tids[i],NULL,SayHello,(void*)&a[i]);
		if(0!=ret)	cout<<"pthread created failed"<<endl;
	}
	cout<<"waiting for World"<<endl;
	pthread_join(tids[0],(void**)&out);
	cout<<"waiting ok"<<endl;
	cout<<"out="<<*out<<endl;
	delete out;
	return 0;
}


運作結果
world,num=1
hello,num=2 here is 1
waiting for World
hello,num=3 here is 2
hello,num=4 here is 3
hello,num=5 here is 4
hello,num=6 here is 1
hello,num=7 here is 2
hello,num=8 here is 3
hello,num=9 here is 1
hello,num=10 here is 4
hello,num=11 here is 2
hello,num=12 here is 1
hello,num=13 here is 3
hello,num=14 here is 4
hello,num=15 here is 2
hello,num=16 here is 1
hello,num=17 here is 3
hello,num=18 here is 4
hello,num=19 here is 2
hello,num=20 here is 1
hello,num=21 here is 3
hello,num=22 here is 4
waiting ok
out=1
           

以上實作了thread的幾個函數的應用。pthread_create建立線程，傳進去參數a[i]，World函數建立完以後建立其餘Hello，Hello們用互斥鎖的方式實作對共享資源的使用，主程序阻塞在join處等待World的傳回，并且用exit與join接收了World的傳回值。

出的小問題是一開始傳進去的參數是&i，是以一直輸出here is 5,因為i在外面變成5。