时间:2023-05-30 来源:网络 人气:
在多线程编程中,线程的并发执行是很常见的。在Linux系统中,线程是轻量级进程,它们共享进程的资源,但有自己的栈和寄存器。因此,在多个线程并发执行时,它们能够同时运行,并且通过锁机制来协调它们之间的访问。本文将介绍如何在Linux系统中实现双线程的并发执行。
1.创建两个线程
首先,我们需要创建两个线程。在C语言中,可以使用pthread库来创建和管理线程。下面是创建两个线程的代码:
c
#include<pthread.h>
#include<stdio.h>
void*thread_func(void*arg)
{
printf("Thread%disrunning.\n",*(int*)arg);
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_tthread1,thread2;
intid1=1,id2=2;
pthread_create(&thread1,NULL,thread_func,&id1);
pthread_create(&thread2,NULL,thread_func,&id2);
pthread_join(thread1,NULL);
pthread_join(thread2,NULL);
return0;
}
上面的代码创建了两个线程thread1和thread2,并且分别传入了一个参数id1和id2。这里我们使用了一个名为thread_func的函数作为线程的入口点,它会输出当前线程的ID。
2.使用锁机制同步线程
由于两个线程是并发执行的,因此它们可能会同时访问共享资源,导致数据出现错误。为了避免这种情况,我们需要使用锁机制来协调它们之间的访问。下面是一个简单的例子:
c
#include<pthread.h>
#include<stdio.h>
pthread_mutex_tmutex;
void*thread_func(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<5;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
printf("Thread%disrunning.\n",*(int*)arg);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_tthread1,thread2;
intid1=1,id2=2;
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
pthread_create(&thread1,NULL,thread_func,&id1);
pthread_create(&thread2,NULL,thread_func,&id2);
pthread_join(thread1,NULL);
pthread_join(thread2,NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
return0;
}
上面的代码中,我们使用了一个名为mutex的互斥锁来保护共享资源。每个线程在访问共享资源前都会调用pthread_mutex_lock函数来获取锁,在访问完成后调用pthread_mutex_unlock函数来释放锁。
3.使用条件变量控制线程
除了使用互斥锁外,还可以使用条件变量来控制线程的执行。条件变量是一种同步机制,它允许线程等待某个特定条件的发生。下面是一个例子:
c
#include<pthread.h>
#include<stdio.h>
pthread_mutex_tmutex;
pthread_cond_tcond;
intcount=0;
void*thread_func(void*arg)
{
inti;
for(i=0;i<5;i++){
pthread_mutex_lock(&mutex);
count++;
printf("Thread%d:count=%d\n",*(int*)arg,count);
if(count==3){
pthread_cond_signal(&cond);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
returnNULL;
}
intmain()
{
pthread_tthread1,thread2;
intid1=1,id2=2;
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
pthread_cond_init(&cond,NULL);
pthread_create(&thread1,NULL,thread_func,&id1);
pthread_create(&thread2,NULL,thread_func,&id2);
pthread_mutex_lock(&mutex);
while(count<3){
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
}
printf("Mainthread:count=%d\n",count);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
pthread_join(thread1,NULL);
pthread_join(thread2,NULL);
pthread_cond_destroy(&cond);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
return0;
}
上面的代码中,我们使用了一个名为cond的条件变量来控制线程的执行。在每个线程中,我们会将计数器count加一,并且在计数器达到3时发送一个信号。在主线程中,我们会等待这个信号的到来,然后输出计数器的值。
结论
通过上面的例子,我们可以看到如何在Linux系统中实现双线程的并发执行。虽然多线程编程比单线程编程更加复杂,但它能够提高程序的性能和响应速度。因此,在开发大型软件时,多线程编程是必不可少的一部分。
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