在Visual Studio 2015下使用pthread win32编译报错

VS2015下pthreadforwin32重定义问题
在VisualStudio2015环境下编译pthreadforwin32时,因timespec结构体在time.h和pthread.h中重复定义导致编译错误。本文提供两种解决方案:一是修改pthread.h源文件,二是通过预处理器宏定义避免冲突。

pthread for win32的发行版本中只提供了动态库,今天在Visual Studio 2015下编译pthread for win32(2.9.1),想编译一个静态库,就报一个struct timespec重定义的错误,如下:

cl /I. /DHAVE_PTW32_CONFIG_H /O2 /Ob2 /W3 /MD /nologo /DPTW32_BUILD_INLI
NED /DPTW32_STATIC_LIB /D__CLEANUP_C -c pthread.c
pthread.c
d:\tmp\pthreads-w32-2-9-1-release\pthreads.2\pthread.h(320): error C2011: “timespec”:“struct”类型重定义
C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.10240.0\ucrt\time.h(39): note: 参见“timespec”的声明
d:\tmp\pthreads-w32-2-9-1-release\pthreads.2\pthread_mutex_consistent.c: warning	 C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
NMAKE : fatal error U1077: “"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 14.0\VC\BIN\x86_amd64\cl.EXE"”: 返回代码“0x2” Stop.
NMAKE : fatal error U1077: “"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 14.0\VC\BIN\nmake.exe"”: 返回代码“0x2”Stop.

在Visual Studio 2015下只是#include <pthread.h>,编译也会报同样的错。

原因也很简单pthread for win32的最新版本是2012年出的。那时还没有Visual Studio 2015,Visual Studio 2015之前的版本中time.h中没有timespec结构定义,所以pthread.h中定义了struct timespec
到了Visual Studio 2015,在time.h中增加了timespec结构定义,于是就出错了。

解决方案1

修改pthread.h,在line 320之前加上宏定义根据MSVC版本号,判断是否要定义struct timespec
如下:

// 在line 320前增加下面三行,根据_MSC_VER 和_CRT_NO_TIME_T判断timespec是否定义
#if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER >= 1900 && !defined(_CRT_NO_TIME_T)
#define _TIMESPEC_DEFINED
#endif
// line 320
#if !defined(HAVE_STRUCT_TIMESPEC)
#define HAVE_STRUCT_TIMESPEC
#if !defined(_TIMESPEC_DEFINED)
#define _TIMESPEC_DEFINED
struct timespec {
        time_t tv_sec;
        long tv_nsec;
};
#endif /* _TIMESPEC_DEFINED */
#endif /* HAVE_STRUCT_TIMESPEC */

如果你想自己在VS2015下重新编译pthread for win32,那么只能用这个办法。

解决方案2

如果你只是在自己的项目中引用pthread.h,并不需要重新编译pthread for win32,
那么没必要修改pthread.h,在自己的项目中#include <pthread.h>之前加上宏定义HAVE_STRUCT_TIMESPEC_TIMESPEC_DEFINED

#if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER >= 1900 && !defined(_CRT_NO_TIME_T)
#define _TIMESPEC_DEFINED
#endif
#include <pthread.h>

这个方法的好处就是不需要修改pthread for win32的代码,在己方代码中解决问题。代码管理比较方便。

```c pthread_cond_t 可以在 Windows 下使用,但前提是:你必须使用支持 POSIX 线程(Pthreads)的第三方库,因为 Windows 原生并不提供 pthread_cond_t。 ``` --- ### ❌ 问题根源:Windows 不原生支持 Pthreads 标准的 `pthread.h` 和 `pthread_cond_t` 是 **POSIX 标准**的一部分,主要存在于 Linux、macOS 等类 Unix 系统中。 **Windows 的原生操作系统 API 并不包含 pthread 库**,所以: ```c #include <pthread.h> // 在 Visual Studio 或原生 MSVC 编译器下会报错:找不到头文件 ``` 这意味着: - 直接编译上述使用 `pthread_cond_t` 的代码在 Windows 上会失败。 - 你需要额外引入一个实现了 POSIX 线程标准的库。 --- ### ✅ 解决方案:在 Windows 上使用 Pthreads #### ✅ 方法一:使用 [pthreads-w32](https://sourceware.org/pthreads-win32/)(现在叫 **pthreads4w**) 这是最常用的解决方案。 ##### 🔧 步骤如下: 1. **下载 pthreads4w** - 官网:https://sourceware.org/pthreads-win32/ - GitHub 镜像(可选):https://github.com/GerHobbelt/pthread-win32 2. **安装/集成到项目** - 将头文件 (`pthread.h`, `sched.h`, `semaphore.h`) 加入你的 include 路径 - 使用对应的 `.lib` 文件(静态或动态链接) - 或者用 CMake + vcpkg 自动安装: ```bash vcpkg install pthreads4w ``` 3. **编译时链接库** - 例如在 MinGW 中编译: ```bash gcc main.c -o main.exe -lpthread ``` - 注意:MinGW-w64 通常已经内置了 pthread 支持。 --- #### ✅ 方法二:使用 MinGW / MinGW-w64 或 Cygwin 这些是 Windows 上的 GNU 工具链,它们自带对 `pthread` 的支持。 | 工具 | 是否支持 `pthread_cond_t` | 说明 | |------|--------------------------|------| | **MinGW-w64** | ✅ 强烈推荐 | 支持完整 pthread 功能,包括 cond、mutex、join 等 | | **Cygwin** | ✅ 支持 | 提供类 Linux 环境,开销较大 | | **MSVC (Visual Studio)** | ❌ 不支持(除非手动接入 pthreads4w) | 原生不支持 | 📌 推荐搭配: - 编辑器:VS Code + MingGW-w64 - 构建系统:Makefile / CMake - 编译命令示例: ```bash x86_64-w64-mingw32-gcc main.c -o main.exe -lpthread ``` --- #### ✅ 方法三:使用跨平台抽象库(更高级替代方案) 如果你希望代码真正“跨平台”,建议不要直接依赖 `pthread`,而是封装一层抽象,或者使用以下方式: ##### 替代方案 1:C11 threads(有限支持) - `<threads.h>` 是 C11 标准的一部分 - 但目前 **Windows 和 MSVC 均未完全支持** - GCC/Clang 在部分平台上可用 ##### 替代方案 2:使用 C++ std::thread(如果允许用 C++) ```cpp #include <thread> #include <mutex> #include <condition_variable> ``` → 这些在 Windows 上通过 MSVC 完全支持。 ##### 替代方案 3:自己封装跨平台线程接口(适合嵌入式或长期项目) ```c #ifdef _WIN32 // 使用 Windows API: CreateEvent, WaitForSingleObject, SetEvent #else // 使用 pthread_cond_t + mutex #endif ``` --- ### ✅ 示例:Windows + MinGW 下正确使用 `pthread_cond_t` ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; int ready = 0; void* worker(void* arg) { printf("Worker: Waiting for signal...\n"); pthread_mutex_lock(&mtx); while (!ready) { pthread_cond_wait(&cond, &mtx); // 等待通知 } pthread_mutex_unlock(&mtx); printf("Worker: Got signal! Proceeding...\n"); return NULL; } void* sender(void* arg) { sleep(2); pthread_mutex_lock(&mtx); ready = 1; printf("Sender: Sending signal...\n"); pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mtx); return NULL; } int main() { pthread_t t1, t2; pthread_create(&t1, NULL, worker, NULL); pthread_create(&t2, NULL, sender, NULL); pthread_join(t1, NULL); pthread_join(t2, NULL); pthread_mutex_destroy(&mtx); pthread_cond_destroy(&cond); return 0; } ``` 📌 编译命令(MinGW-w64): ```bash gcc main.c -o main.exe -lpthread ``` --- ### 📌 总结 | 问题 | 回答 | |------|------| | `pthread_cond_t` 可以在 Windows 下使用吗? | ✅ 可以,但需要借助 **pthreads4w** 或 **MinGW-w64/Cygwin** | | 原生 MSVC 支持吗? | ❌ 不支持 | | 推荐开发环境? | 使用 **MinGW-w64 + pthreads** 开发跨平台 C 程序 | | 更好的长期方案? | 封装平台抽象层,或改用 C++ 的 `std::condition_variable` | ---
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