Linux下线程

前言 :Linux 下线程的创建  

    介绍在 Linux 下线程的创建和基本的使用 . Linux 下的线程是一个非常复杂的问题 , 由于我对线程的学习不时很好 , 我在这里只是简单的介绍线程的创建和基本的使用 , 关于线程的高级使用 ( 如线程的属性 , 线程的互斥 , 线程的同步等等问题 ) 可以参考我后面给出的资料 . 现在关于线程的资料在网络上可以找到许多英文资料 , 后面我罗列了许多链接 , 对线程的高级属性感兴趣的话可以参考一下 . 等到我对线程的了解比较深刻的时候 , 我回来完成这篇文章 . 如果您对线程了解的详尽我也非常高兴能够由您来完善 .  

先介绍什么是线程 . 我们编写的程序大多数可以看成是单线程的 . 就是程序是按照一定的顺序来执行 . 如果我们使用线程的话 , 程序就会在我们创建线成的地方分叉 , 变成两个 " 程序 " 在执行 . 粗略的看来好象和子进程差不多的 , 其实不然 . 子进程是通过拷贝父进程的地址空间来执行的 . 而线程是通过共享程序代码来执行的 , 讲的通俗一点就是线程的相同的代码会被执行几次 . 使用线程的好处是可以节省资源 , 由于线程是通过共享代码的 , 所以没有进程调度那么复杂 . 

 

线程的创建和使用

线程的创建是用下面的几个函数来实现的 . 

 

#include  

int pthread_create(pthread_t *thread,pthread_attr_t *attr,

void *(*start_routine)(void *),void *arg);

void pthread_exit(void *retval);

int pthread_join(pthread *thread,void **thread_return);

 

pthread_create 创建一个线程 ,thread 是用来表明创建线程的 ID,attr 指出线程创建时候的属性 , 我们用 NULL 来表明使用缺省属性 .start_routine 函数指针是线程创建成功后开始执行的函数 ,arg 是这个函数的唯一一个参数 . 表明传递给 start_routine 的参数 . pthread_exit 函数和 exit 函数类似用来退出线程 . 这个函数结束线程 , 释放函数的资源 , 并在最后阻塞 , 直到其他线程使用 pthread_join 函数等待它 . 然后将 *retval 的值传递给 **thread_return. 由于这个函数释放所以的函数资源 , 所以 retval 不能够指向函数的局部变量 . pthread_join 和 wait 调用样用来等待指定的线程 . 下面我们使用一个实例来解释一下使用方法 . 在实践中 , 我们经常要备份一些文件 . 下面这个程序可以实现当前目录下的所有文件备份 . 备份后的后缀名为 bak 

 

#include 

#include 

#include 

#include 

#include 

#include 

#include 

#include 

 

#include 

#include 

#include 

 

#define BUFFER 512

 

struct copy_file {

int infile;

int outfile;

};

 

void *copy(void *arg)

{

   int infile,outfile;

   int bytes_read,bytes_write,*bytes_copy_p;

   char buffer[BUFFER],*buffer_p;

   struct copy_file *file=(struct copy_file *)arg;

  

   infile=file->infile;

   outfile=file->outfile;

   

/* 因为线程退出时 , 所有的变量空间都要被释放 , 所以我们只好自己分配内存了 */

   if((bytes_copy_p=(int *)malloc(sizeof(int)))==NULL) pthread_exit(NULL);

   bytes_read=bytes_write=0;

   *bytes_copy_p=0;

  

/* 还记得怎么拷贝文件吗 */

   while((bytes_read=read(infile,buffer,BUFFER))!=0)

    {

if((bytes_read==-1)&&(errno!=EINTR))break;

else if(bytes_read>0)

         {

   buffer_p=buffer;

   while((bytes_write=write(outfile,buffer_p,bytes_read))!=0)

    {

if((bytes_write==-1)&&(errno!=EINTR))break;

else if(bytes_write==bytes_read)break;

else if(bytes_write>0)

  {

buffer_p+=bytes_write;

bytes_read-=bytes_write;

  }

    }

  if(bytes_write==-1)break;

  *bytes_copy_p+=bytes_read;

        }  

    }

   close(infile);

   close(outfile);

   pthread_exit(bytes_copy_p);

}

 

int main(int argc,char **argv)

{

  pthread_t *thread;

  struct copy_file *file;

  int byte_copy,*byte_copy_p,num,i,j;

  char filename[BUFFER];

  struct dirent **namelist;

  struct stat filestat;

 

/* 得到当前路径下面所有的文件 ( 包含目录 ) 的个数 */

  if((num=scandir(".",&namelist,0,alphasort))<0)

   {

fprintf(stderr,"Get File Num Error:%s/n/a",strerror(errno));

exit(1);

   }

 

/* 给线程分配空间 , 其实没有必要这么多的 */

  if(((thread=(pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t)*num))==NULL)||

     ((file=(struct copy_file *)malloc(sizeof(struct copy_file)*num))==NULL))

   {

fprintf(stderr,"Out Of Memory!/n/a");

exit(1);

   }

 

  for(i=0,j=0;i   {

memset(filename,'/0',BUFFER);

strcpy(filename,namelist[i]->d_name);

if(stat(filename,&filestat)==-1)

  {

        fprintf(stderr,"Get File Information:%s/n/a",strerror(errno));

                exit(1);

         }

 

/* 我们忽略目录 */

if(!S_ISREG(filestat.st_mode))continue;

if((file[j].infile=open(filename,O_RDONLY))<0)

  {

      fprintf(stderr,"Open %s  Error:%s/n/a",filename,strerror(errno));

           continue;

      }

 

strcat(filename,".bak");

        if((file[j].outfile=open(filename,O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR))<0)

         {

             fprintf(stderr,"Creat %s  Error:%s/n/a",filename,strerror(errno));

             continue;

         }

 

/* 创建线程 , 进行文件拷贝 */

if(pthread_create(&thread[j],NULL,copy,(void *)&file[j])!=0)

  fprintf(stderr,"Create Thread[%d] Error:%s/n/a",i,strerror(errno));

j++;

  }

 

  byte_copy=0;

  for(i=0;i   {

/* 等待线程结束 */

if(pthread_join(thread[i],(void **)&byte_copy_p)!=0)

  fprintf(stderr,"Thread[%d] Join Error:%s/n/a",

i,strerror(errno));

else

         {

   if(bytes_copy_p==NULL)continue;

   printf("Thread[%d] Copy %d bytes/n/a",i,*byte_copy_p);

   byte_copy+=*byte_copy_p;

/* 释放我们在 copy 函数里面创建的内存 */

   free(byte_copy_p);

         }

   }

  printf("Total Copy Bytes %d/n/a",byte_copy);

  free(thread);

  free(file);

  exit(0);

}

 

线程的介绍就到这里了 , 关于线程的其他资料可以查看下面这写链接 .

Getting Started With POSIX Threads

The LinuxThreads library